Question

4．影响化学反应速率的因素很多，同学们用以下实验的进行探究．
（1）实验一：经研究知Fe³⁺、Cu²⁺对H₂O₂分解也具有催化作用，为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验（其它实验条件相同）．

①定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小，比较得出结论．若图甲所示的实验中反应速率为左边＞右边，能否一定说明Fe³⁺比Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果更好否（填“能”或“否”），其理由是两催化剂的阴离子不同（若能说明催化效果，此空不填）．
②定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略．用简单的方法检验该装置的气密性关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，如活塞复原则装置的气密性良好．实验中需要测量的数据是：产生40ml气体所需的反应时间．
（2）实验二：高锰酸钾酸性（稀硫酸酸化）溶液和草酸（H₂C₂O₄）溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显但不久突然褪色，反应速率明显加快．
①写出酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应的化学方程式：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑．
②针对上述实验现象，某同学认为KMnO₄与草酸的反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快．从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是催化剂的影响．
若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，还需要选择的试剂最合理的是B．（填序号）
A、硫酸钾     B、硫酸锰     C、水     D、氯化锰
（3）实验三 已知 KI溶液在酸性条件下能与氧气反应． 现有以下实验记录：

实验编号	①	②	③	④	⑤
温度（℃）	30	40	50	60	70
显色时间（s）	160	80	40	20	10

①该反应的离子方程式为4H⁺+4I^-+O₂═2I₂+2H₂O．
②完成此实验，试剂除了1mol/L KI溶液、0.1mol/L H₂SO₄溶液外，还需要的试剂是淀粉溶液，实验现象为无色溶液变蓝色．
③由上述实验记录数据可得出的结论是其他条件不变，每升高10⁰C，反应速率大增大2倍．

Answer 1

分析 （1）①甲中阴离子不同；
②将注射器活塞拉出一定距离，观察活塞是否移动检验气密性；利用单位时间内气体的体积判断速率；
（2）①酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水；
②锰离子对反应起催化剂作用；
（3）①碘离子在酸性条件下能与氧气反应，生成碘和水；
②淀粉遇单质碘变蓝；
③由表格中数据可知，温度升高10℃，时间减少1半．

解答 解：（1）①实验不能说明Fe³⁺比Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果更好，因两催化剂的阴离子不同，
故答案为：否；两催化剂的阴离子不同；
②检验该装置的气密性的方法为关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，如活塞复原则装置的气密性良好；实验中需要测量的数据是产生40ml气体所需的反应时间，
故答案为：关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，如活塞复原则装置的气密性良好；产生40ml气体所需的反应时间；
（2）①酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应的化学方程式为2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，故答案为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑；
②KMnO₄与草酸的反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快．从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是催化剂（或硫酸锰、Mn²⁺）的作用，选择硫酸锰作对比性实验可说明，
故答案为：催化剂；B；
（3）①碘离子在酸性条件下能与氧气反应，生成碘和水，则离子反应为4H⁺+4I^-+O₂═2I₂+2H₂O，
故答案为：4H⁺+4I^-+O₂═2I₂+2H₂O；
②淀粉遇单质碘变蓝，则选择试剂为淀粉溶液，实验现象为无色溶液变蓝色，
故答案为：淀粉溶液；无色溶液变蓝色；
③由表格中数据可知，温度升高10℃，时间减少1半，则由上述实验记录数据可得出的结论是其他条件不变，每升高10⁰C，反应速率大增大2倍，
故答案为：其他条件不变，每升高10⁰C，反应速率大增大2倍．

点评 本题考查探究影响反应速率的因素，为高频考点，把握催化剂、温度对反应速率的影响为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意控制变量法的应用，题目难度不大．