Question

通过实验测定反应速率的方法有多种，为证明化学反应速率与反应的浓度有关．有同学设计如下实验：
（1）比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率，如图装置可通过测定收集等体积H₂需要的

时间

来实现；
（2）在KMnO₄与H₂C₂O₄反应中，可通过测定

溶液褪色所需时间

来测定该反应的速率；写出酸性条件下KMnO₄与H₂C₂O₄（弱酸）反应，产生二氧化碳气体、水和Mn²⁺的离子反应方程式：

2MnO₄^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑

；此反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，其原因是

C

（填字母）
A．KMnO₄溶液中的H⁺起催化作用
B．生成的CO₂逸出，使生成物浓度降低
C． 反应中，生成的Mn²⁺起催化作用
D．在酸性条件下KMnO₄的氧化性增强
（3）在Na₂S₂O₃和H₂SO₄反应中，该反应速率可通过测定

出现浑浊所需的时间

来测定，分析下列实验数据记录，可推测出现混浊的时间由快到慢的顺序是

t₁=t₄＜t₃＜t₂

；

序号	Na2S2O3溶液		稀H2SO4		出现混浊时间
	浓度	用量	浓度	用量
（1）	0.1mol?L-1	10mL	0.1mol?L-1	10mL	t1
（2）	0.1mol?L-1	10mL+5mL 水	0.1mol?L-1	10mL	t2
（3）	0.1mol?L-1	10mL	0.1mol?L-1	5mL+5mL水	t3
（4）	0.1mol?L-1	5mL	0.1mol?L-1	5mL	t4

（4）K₂Cr₂O₇的水溶液中存在如下平衡：Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺
（已知：在水溶液中K₂Cr₂O₇为橙红色，K₂CrO₄为黄色．）往上述溶液中加入氢氧化钠溶液呈

黄色

色；向已加入氢氧化钠的溶液中，再加入过量硫酸溶液呈

橙红色

色；此实验现象，符合勒夏特列原理：如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着

减弱

这种改变的方向移动．

Answer 1

分析：（1）比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率，可通过测定收集等体积H₂需要的时间长短判断；
（2）KMnO₄与H₂C₂O₄反应中，根据高锰酸钾溶液褪色的时间比较反应速率；根据题中信息写出反应的化学方程式；该反应开始反应缓慢，随后反应迅速加快，原因是反应中，生成的Mn²⁺起催化作用；
（3）硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成了单质硫，溶液变浑浊；浓度越大，反应速率越快，出现浑浊时间越短；
（4）根据平衡移动原理进行判断．

解答：解：（1）可通过测定收集等体积H₂需要的时间长短，来比较锌粒与不同浓度硫酸反应时的速率；
故答案为：时间；
（2）在KMnO₄与H₂C₂O₄反应中，根据高锰酸钾溶液褪色的时间比较反应速率；KMnO₄与H₂C₂O₄（弱酸）反应，产生二氧化碳气体、水和Mn²⁺，根据化合价升降相等配平，反应的化学方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑；
A．KMnO₄溶液中的H⁺起催化作用，由于反应开始时溶液中氢离子就存在，反应速率比较慢，说明氢离子不是反应速率迅速加快的原因，故A错误；
B．生成的CO₂逸出，使生成物浓度降低，生成二氧化碳逸出，生成物浓度减小，反应速率应该减小，故B错误；C． 反应中，生成的Mn²⁺起催化作用，由于反应刚开始时，溶液中锰离子浓度较小，随着反应的进行，溶液中锰离子浓度增大，锰离子对反应具有催化作用，故C正确；
D．若是因为酸性条件下KMnO₄的氧化性增强，则反应开始时反应速率就应该很快，故D错误；
所以正确的是C，
故答案为：溶液褪色所需时间；2MnO₄^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑；C；
（3）根据硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成了单质硫，溶液变浑浊，可以判断反应速率快慢；反应物浓度越大，反应速率越快，出现浑浊时间越短，从表中可以看出，（4）和（1）的浓度相同，反应速率相等且速率最快；（2）和（3）稀硫酸浓度相同，（2）的硫代硫酸钠浓度最小，反应速率最慢，所以反应时间关系为：t₁=t₄＜t₃＜t₂，
故答案为：出现浑浊所需的时间；t₁=t₄＜t₃＜t₂；
（4）反应Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺，加入氢氧化钠溶液，氢氧根离子中和氢离子，平衡向着正向移动，溶液呈黄色；加入过量硫酸溶液，溶液中氢离子浓度增大，平衡向着逆向移动，溶液呈橙红色；如果改变维持化学平衡的条件（浓度、压力和温度），平衡就会向着减弱这种改变的方向移动，
故答案为：黄色；橙红色；减弱．

点评：本题考查了影响化学反应速率的因素，涉及的内容较多，充分考查了学生的分析理解能力，本题难度中等．