解答题-实验探究题 较难0.4 引用1 组卷251
草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,教科书《化学反应原理》中设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1mol·L-1、0.2mol·L-1H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为___ 。
预期现象是:
①溶液的颜色由___ 色变为___ 色。
②其中加入___ mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1试验安排及结果
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如表:
表2各因素水平的数据处理结果
(2)由表2可知,三因素中,____ 的浓度(选填“A”、“B”或“C”,下同)对反应速率影响显著,而___ 的浓度对反应速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为___ mol·L-1、草酸浓度为____ mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得实验结果如下:
表3不同硫酸浓度下的褪色时间
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度____ mol·L-1和___ mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,教科书《化学反应原理》中设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1mol·L-1、0.2mol·L-1H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为
预期现象是:
①溶液的颜色由
②其中加入
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1试验安排及结果
实验 编号 | A(KMnO4溶液 浓度/mol·L-1) | B(草酸溶液 浓度/mol·L-1) | C(硫酸溶液 浓度/mol·L-1) | 褪色时间/s |
1 | 3 | 3 | 1 | 336 |
2 | 1 | 2 | 3 | 82 |
3 | 3 | 1 | 3 | 76 |
4 | 1 | 3 | 2 | 133 |
5 | 2 | 3 | 3 | 102 |
6 | 3 | 2 | 2 | 156 |
7 | 2 | 2 | 1 | 300 |
8 | 2 | 1 | 2 | 115 |
9 | 1 | 1 | 1 | 200 |
表2各因素水平的数据处理结果
A(KMnO4溶液) | B(草酸溶液) | C(硫酸溶液) | |||||||
浓度/mol·L-1 | 0.005 | 0.010 | 0.015 | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 6 | 12 | 18 |
平均褪色时间/s | 138.3 | 172.3 | 189.3 | 130.3 | 179.3 | 190.3 | 278.7 | 134.7 | 86.7 |
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得实验结果如下:
表3不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol·L-1 | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
褪色时间/s | 67 | 83 | 90 | 103 | 129 | 146 | 200 |
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
2021高三·浙江·专题练习
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某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:
(1)①通过A、B,可探究出____ (填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中V1=_____ ;
②通过B和C,可探究出_____ (填外部因素)的变化对化学反应速率的影响,其中V2=____ 。
(2)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是_______ ;
(3)写出该反应的离子方程式_______ 。
(4)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应较慢,溶液变色不明显;但不久突然褪色,反应明显加快。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做B组实验,测定反应过程中不同时间溶液的温度,结果如表:
结合实验目的与表中数据,你得出的结论是_______ 。从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是_______ 的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是_______ (填字母)。
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
实验 序号 | 实验温度/K | 有关物质 | 溶液颜色褪至无色所需时间/s | ||||
酸性KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | |||
A | 293 | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
②通过B和C,可探究出
(2)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是
(3)写出该反应的离子方程式
(4)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应较慢,溶液变色不明显;但不久突然褪色,反应明显加快。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,重做B组实验,测定反应过程中不同时间溶液的温度,结果如表:
时间/s | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
温度/℃ | 20 | 21 | 21 | 21.5 | 22 | 22 |
A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验,其中A、B的成分见表:
(1)该反应的离子方程式为____ ;
乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验
(2)X=___ ,4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是____ 。
(3)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,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。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表:
结合实验目的与表中数据,你得出的结论是____ 。
(4)从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是____ 的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是___ 。
a.硫酸钾 b.水 c.氯化锰 d.硫酸锰
甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验,其中A、B的成分见表:
序号 | A溶液 | B溶液 |
① | 2mL0.2mol/LH2C2O4溶液 | 4mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
② | 2mL0.1mol/LH2C2O4溶液 | 4mL0.01mol/LKMnO4溶液 |
③ | 2mL0.2mol/LH2C2O4溶液 | 4mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4 |
乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
水/mL | 10 | 5 | 0 | X |
0.5mol/LH2C2O4/mL | 5 | 10 | 10 | 5 |
0.2mol/L KMnO4/mL | 5 | 5 | 10 | 10 |
时间/s | 40 | 20 | 10 | ___ |
(3)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,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。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表:
时间/S | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
温度/℃ | 25 | 26 | 26 | 26 | 26.5 | 27 | 27 |
(4)从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是
a.硫酸钾 b.水 c.氯化锰 d.硫酸锰
某实验小组利用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
已知:反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4。
通过测定KMnO4溶液褪色所需的时间来比较化学反应速率的大小。为了探究KMnO4溶液与H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验:
(1)该反应的化学方程式为_______
(2)x=_______ ,4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是_______
(3)2号实验中,用H2C2O4表示的反应速率为_______ (反应后溶液的总体积变化忽略不计)。
(4)在实验中发现酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,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。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高,再次进行3号实验,测定反应过程中不同时间溶液的温度,结果如表所示:
①结合实验目的与表中数据,你得出的结论是_______ 。
②从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是_______ 的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是_______ (填字母)。
a.硫酸钾 b.水 c.二氧化锰 d.硫酸锰
已知:反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4。
通过测定KMnO4溶液褪色所需的时间来比较化学反应速率的大小。为了探究KMnO4溶液与H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验:
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
水/mL | 10 | 5 | 0 | x |
0.5 mol·L-1H2C2O4溶液/mL | 5 | 10 | 10 | 5 |
0.2 mol·L-1KMnO4溶液/mL | 5 | 5 | 10 | 10 |
时间/s | 40 | 20 | 10 | — |
(2)x=
(3)2号实验中,用H2C2O4表示的反应速率为
(4)在实验中发现酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,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。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高,再次进行3号实验,测定反应过程中不同时间溶液的温度,结果如表所示:
时间/s | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
温度/℃ | 25 | 26 | 26 | 26 | 26.5 | 27 | 27 |
②从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是
a.硫酸钾 b.水 c.二氧化锰 d.硫酸锰
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