Question

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法研究反应速率的有关问题。
（1）实验1 探究Mg与盐酸反应速率的变化规律

取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，铜丝缠着镁条伸入装置甲中，使镁条浸入锥形瓶内的体积为2L稀盐酸（足量）中。镁条和盐酸反应生成H₂的体积与反应时间的关系曲线如图2所示。
① 从图2中看出0-6min内平均反应速率最快的时间段是    。（填代号）
A．0-2min   B．2-4min    C．4-6min
② 请计算4-6min 时间内，用HCl表示的平均反应速率为________。（假设图2氢气体积均已换算为标准状况下的体积，且溶液体积变化可忽略）
③图1装置甲中与镁条相连的铜丝若一起浸入稀盐酸中对反应速率影响下列说法正确的是
A．加快反应速率但生成氢气的总量不变     B．减慢反应但增大生成氢气总量  
C．不影响反应速率                        D．加快反应速率但生成氢气的总量减小
（2）实验2 探究酸浓度对MnO₂与H₂O₂反应速率的影响
已知MnO₂+H₂O₂+2H⁺   Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，现取等量MnO₂和下表有关物质，在相同温度下进行4组实验，分别记录收集20．0 mL氧气所需时间。

实验编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
10%H2O2的体积/mL	5.0	5.0	V1	V2
20%硫酸的体积/mL	0	0.5	1.0	V3
水的体积/mL	15	14.5	V4	13.5
所需时间t/s	t1	t2	t3	t4

①上表中V₁=    mL， V₃=     mL。
②有同学提出实验I不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验，其理由是           。
③若实验测得t₂>t₃>t₄，则可得出的实验结论是                       。

Answer 1

（10分）（1）① B（1分）② 0.1mol/(L·min)（2分，单位没写或写错扣1分）③A（1分）
（2）① 5．0（1分）  1．5 （1分）   ②实验I中MnO₂将作为催化剂，其他三组实验中二氧化锰作氧化剂，反应原理不同，且酸量不同。（只回答没加硫酸无可比性不得分）（2分）
③酸浓度越大，反应速率越快（2分）

试题分析：（1）①反应速率越快，相应曲线的斜率越大，则根据图像可知，反应速率最快的是2-4min内，即答案选B。
②根据图像可知，4-6min内生成氢气的体积是34.48ml－30.00ml＝4.48ml，物质的量是0.002mol，所以消耗盐酸的物质的量是0.004mol，则用盐酸表示的反应速率是＝0.1mol/(L·min)。
③与镁条相连的铜丝若一起浸入稀盐酸中，则构成原电池，加快反应速率，但生成氢气的总量不变，所以答案选A。
（2）①要探究酸浓度对MnO₂与H₂O₂反应速率的影响，则双氧水的浓度应该是相等的，所以V₁＝5ml。又因为最终溶液的体积必须相等，所以V₃＝20.0ml－13.5ml－5.0ml＝1.5ml。
②实验I中MnO₂将作为催化剂，其他三组实验中二氧化锰作氧化剂，反应原理不同，且酸量不同，所以实验I不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验。
③若实验测得t₂>t₃>t₄，而实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中酸的浓度逐渐增大，这说明酸浓度越大，反应速率越快。
点评：该题是中等难度的试题，试题注重基础，侧重能力的培养和解题方法的指导，有利于培养学生的逻辑思维能力和抽象思维能力，提高学生分析问题、解决问题的能力。