Question

2．某“学习小组”研究影响化学反应速率的因素．向10 mL某浓度的H₂O₂溶解中加入一定量MnO₂粉末，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，
回答下列问题．
（1）a、b、c各点反应速率快慢的顺序为c＞b＞a，反应速率变化的原因是双氧水的浓度逐渐减小．
（2）3-5分钟内，v（O₂）=5.6mL/min．
（3）放出气体的总体积为67.2mL，起始时，H₂O₂溶液的物质的量浓度是0.6mol/L．
（4）在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉制取氢气，为了减缓反应的速率但不减少产生气体的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：你认为可行的是A、B．
A．蒸馏水   B．Na₂SO₄溶液   C．NaNO₃溶液   D．CuSO₄溶液   E．Na₂CO₃溶液．

Answer 1

分析 （1）反应速率随反应物浓度减小而减小；
（2）根据v（O₂）=$\frac{△V}{△t}$计算；
（3）由图象可知，生成氧气的体积为67.2mL；根据氧气的量计算双氧水的物质的量，再根据C=$\frac{n}{V}$计算物质的量浓度；
（4）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，可降低H⁺浓度，但不能影响H⁺的物质的量．

解答 解：（1）反应物浓度大小决定反应速率大小，随着反应的进行，双氧水的浓度逐渐减小，反应速率也随着减小，即反应速率为c＞b＞a，
故答案为：c；b；a；双氧水的浓度逐渐减小；
（2）v（O₂）=$\frac{△V}{△t}$=$\frac{（67.2-56.0）mL}{2min}$=5.6mL/min；
故答案为：5.6；
（3）由图象可知，生成氧气的体积为67.2mL；
设双氧水的物质的量为x，
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
2mol            22.4L
x               0.0672L
x=$\frac{2mol×0.0672L}{22.4L}$=0.006mol，
所以其物质的量浓度=$\frac{0.006mol}{0.01L}$=0.6 mol•L^-1，
故答案为：67.2；0.6mol/L；
（4）A．加入蒸馏水，H⁺浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故A正确；
B．加入Na₂SO₄溶液，H⁺浓度减小，反应速率减小且不减少产生氢气的量，故B正确；
C．加入NaNO₃溶液，Zn与氢离子和硝酸根离子生成NO气体，影响生成氢气的量，故C错误；
D．加入CuSO₄溶液，Zn置换出Cu反应速度增大，故D错误；
E．加入Na₂CO₃溶液，消耗H⁺，H⁺浓度减小，影响生成氢气的量，故E错误．
故答案为：A、B．

点评 本题考查实验方案设计、反应速率的计算，侧重于综合考查学生的实验设计和分析能力，通过得到气体的体积和时间的关系确定影响反应速率的因素，难度中等．