某兴趣小组同学为了定量测定化学反应速率及探究影响化学平衡的因素，设计以下实验：

1. 某兴趣小组同学为了定量测定化学反应速率及探究影响化学平衡的因素，设计以下实验：

(1) 利用实验Ⅰ测定锌与稀硫酸反应的速率，写出装有硫酸溶液的仪器的名称，需要记录的实验数据有：。

(2) 利用实验Ⅱ探究浓度对化学平衡的影响。已知： $\text{[math]}$ (橙色) $\text{[math]}$ (黄色) $\text{[math]}$ ，推测B试管中的实验现象为：，用平衡移动原理解释其原因：。

(3) 某研究性学习小组利用 $\text{[math]}$ 溶液和酸性 $\text{[math]}$ 溶液之间的反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：（不考虑溶液混合所引起的体积缩小）

实验序号	实验温度/K	参加反应的物质					溶液颜色褪至无色时所需时间/s
		$\text{[math]}$ 溶液（含硫酸）		$\text{[math]}$ 溶液		$\text{[math]}$
		V/mL	c/mol·L $\text{[math]}$	V/mL	c/mol·L $\text{[math]}$	V/mL
A	293	2	0.02	4	0.1	0	6
B	$\text{[math]}$	2	0.02	3	0.1	$\text{[math]}$	8
C	313	2	0.02	$\text{[math]}$	0.1	1	t

① $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

②通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，通过实验（实验序号）可探究出温度变化对化学反应速率的影响。

③C组实验中溶液褪色时间t（填“<”、“=”或“>”）8s。

【考点】

化学反应速率; 化学反应速率的影响因素; 化学平衡的影响因素;

【答案】

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实验探究题普通

某兴趣小组同学探究 $\text{[math]}$ 溶液与草酸( $\text{[math]}$ )溶液反应速率的影响因素。配制 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 草酸溶液。将 $\text{[math]}$ 溶液与草酸溶液按如下比例混合。

【设计实验】

序号	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	反应温度
①	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	0	$\text{[math]}$
②	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$

（1）实验①和②的目的是。

（2）甲认为上述实验应控制 $\text{[math]}$ 相同，可加入的试剂是(填序号)。

a．盐酸 b．硫酸 c．草酸

【实施实验】

小组同学将溶液 $\text{[math]}$ 调至1并进行实验①和②，发现紫色并未直接褪去，而是分成两个阶段：ⅰ．紫色溶液变为青色溶液，ⅱ．青色溶液逐渐褪至无色溶液。

资料：

(a)草酸是二元弱酸，其电离方程式： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$

(b) $\text{[math]}$ 在溶液中无色；

(c) $\text{[math]}$ 无色，有强氧化性，发生反应 $\text{[math]}$ (青绿色)后氧化性减弱；

(d) $\text{[math]}$ 呈绿色，在酸性条件下不稳定，迅速分解产生 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

（3）乙同学从氧化还原角度推测阶段ⅰ中可能产生了 $\text{[math]}$ 。你认为该观点是否合理，并说明理由。

【深入探究】

进一步实验证明溶液中含有 $\text{[math]}$ ，反应过程中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 浓度随时间的变化如下图。

（4）第ⅰ阶段中检测到有 $\text{[math]}$ 气体产生，反应的离子方程式为。

（5）实验②在第ⅱ阶段的反应速率较大，可能的原因是。

（6）据此推测，若在第ⅱ阶段将 $\text{[math]}$ 调节至 $\text{[math]}$ ，溶液褪至无色的时间会(填“增加”“减少”或“不变”)。

【结论与反思】

（7）上述实验涉及的反应中，草酸的作用是①；②产生 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生反应。

结论：反应可能是分阶段进行的。草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。

实验探究题困难

2. 研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

(1) 甲同学欲用右图所示实验来证明MnO₂是H₂O₂分解反应的催化剂。该实验（填“能”或“不能”）达到目的，原因是。

(2) 为探究MnO₂的量对催化效果的影响，乙同学分别量取50 mL 1% H₂O₂加入容器中，在一定质量范围内，加入不同质量的MnO₂ ，测量所得气体体积，数据如下：

MnO₂的质量/g	0.1	0.2	0.4
40s末O₂体积/mL	49	61	86

由此得出的结论是，原因是。

(3) 为分析Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10 mL 5% H₂O₂ ) ：

试管	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
滴加试剂	5滴0.1 mol·L^－¹FeCl₃	5滴0.1 mol·L^－¹ CuCl₂	5滴0.3 mol·L^－¹ NaCl
产生气泡情况	较快产生细小气泡	缓慢产生细小气泡	无气泡产生

结论是，实验Ⅲ的目的是。

(4) ① 查阅资料得知：将作为催化剂的FeCl₃溶液加入H₂O₂溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H₂O₂均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是和（按反应发生的顺序写）。

② 在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，由此得出选择作为H₂O₂分解反应的催化剂需要满足的条件是。

实验探究题普通

3. 某探究性学习小组利用 $\text{[math]}$ 溶液和酸性 $\text{[math]}$ 溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)。

实验序号	试验温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ 溶液(含硫酸)		$\text{[math]}$ 溶液		$\text{[math]}$	溶液颜色褪至无色时所需时间 $\text{[math]}$
实验序号	试验温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	溶液颜色褪至无色时所需时间 $\text{[math]}$
A	293	2	0.02	5	0.1	5	$\text{[math]}$
B	$\text{[math]}$	2	0.02	4	0.1	$\text{[math]}$	8
C	313	2	0.02	$\text{[math]}$	0.1	6	$\text{[math]}$

(1) 写出该反应的离子方程式(已知：草酸是弱酸，产物有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等)；每消耗 $\text{[math]}$ ，则反应中转移 $\text{[math]}$ 电子。

(2) 通过实验 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可探究(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中 $\text{[math]}$ ；通过实验可探究温度变化对化学反应速率的影响。

(3) 若 $\text{[math]}$ ，则由此实验可以得出的结论是；利用实验 $\text{[math]}$ 中数据计算，用 $\text{[math]}$ 的浓度变化表示的反应速率为(用含有 $\text{[math]}$ 的式子表示)。

(4) 同学们在实验中发现反应速率总是如图所示，其中 $\text{[math]}$ 时间内速率变快的主要原因可能是：①产物( $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ )是反应的催化剂：②。

实验探究题普通