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18.影响化学反应速率的因素很多,某化学兴趣小组进行化学反应速率影响因素的探究实验:KI在经酸化的溶液中被空气氧化的反应式为:4H++4I-+O2═2I2+2H2O.该反应的速率受温度、酸度、溶剂、试剂浓度等影响,可用淀粉与碘的显色反应来观测该反应的速率.已知,淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低,高于75℃则不能显色;淀粉浓度越高显色越灵敏、颜色也越深.
实验小组拟用0.8mol•L-1KI溶液、0.1mol•L-1H2SO4溶液、淀粉溶液等来探究温度、酸度对上述反应速率的影响,他们做了A-C三组实验,部分实验数据如下表:
编号温度/℃H2SO4体积/mLKI溶液体积/mLH2O体积/mL淀粉溶液
/mL
出现蓝色时间/s
A39105515
BTB10551没出现蓝色
C51055139
Dt
(1)为确保A组实验在39℃下进行,应采用的控温操作方法是将量出的各种溶液分别装在试管中,再将试管全部放在同一水浴中加热,用温度计测量试管中溶液的温度.
(2)A-C三组实验时,都加入了5mL水,其目的是为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变(凡表达出“控制变量”、“对比实验”意思的各种合理答案都得分).
(3)B组实验中“没出现蓝色”,原因是温度(TB)高于75℃,淀粉与碘不显色.
(4)请你为小组设计D组实验方案(在表格空白处填入你设计的5个数据),以帮助小组完成探究目标.
(5)按你设计的实验数据,请你预测一个t值,并写出与你预测相对应的探究实验结论设计酸体积<10mL时,t预测值要小于同温对比值;设计酸体积>10mL时,t预测值要大于同温对比值,结论:酸度越大反应速率越快.

分析 (1)确保A组实验在39℃下进行,可以采用水浴加热的方法;
(2)探究化学反应速率的影响因素时,需要保证变量的唯一性;
(3)根据“淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低,高于75℃则不能显色”进行判断;
(4)根据ABC探究的是温度对反应速率的影响可知,D应该为探究酸度对反应速率的影响,据此完成本题;
(5)酸溶液浓度越大,反应速率越快,需要的时间越少,据此设计实验并写出结论.

解答 解:(1)为确保A组实验在39℃下进行,应采用的控温操作方法为:将量出的各种溶液分别装在试管中,再将试管全部放在同一水浴中加热,用温度计测量试管中溶液的温度,
故答案为:将量出的各种溶液分别装在试管中,再将试管全部放在同一水浴中加热,用温度计测量试管中溶液的温度;
(2)为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变,所以在A-C三组实验时,都加入了5mL水,
故答案为:为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变(凡表达出“控制变量”、“对比实验”意思的各种合理答案都得分);
(3)淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低,高于75℃则不能显色,所以B组实验中“没出现蓝色”,可能是温度(TB)高于75℃,淀粉与碘不显色,
故答案为:温度(TB)高于75℃,淀粉与碘不显色;
(4)A-C三组实验探究了温度对反应速率的影响,实验的目的是探究温度和酸度对反应速率的影响,则D的目的是探究酸度对反应速率的影响,所以温度可以为39或5℃,硫酸体积可以为15mL,水、碘化钾溶液的体积为5mL,淀粉溶液为1mL,
故答案为:

D39或515551
; 
(5)当酸溶液体积小于10mL时,反应速率减小,当水溶液体积减小时,反应速率加快,即:酸体积<10mL时,t预测值要小于同温对比值;若酸体积>10mL时,t预测值要大于同温对比值,据此可以得出结论为:酸度越大反应速率越快,
故答案为:设计酸体积<10mL时,t预测值要小于同温对比值;设计酸体积>10mL时,t预测值要大于同温对比值,结论:酸度越大反应速率越快.

点评 本题考查了探究影响化学反应速率的因素,题目难度中等,注意掌握探究影响化学反应速率的因素,明确对照试验的设计原则,试题有利于培养学生的分析能力及化学实验能力.

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