高中化学探究影响化学反应速率的因素实验题

某探究小组同学用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速率的因素．
实验药品：2.0moL/L盐酸、4.0mol/L盐酸、2.0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸，质量和相同的铝片和铝粉（金属表面氧化膜都已除去）；每次实验各种酸的用量均为50.0mL，金属用量均为9.0g．
（Ⅰ）甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：

反应进程（分钟）	1	2	5	15	20
4.0mol/L盐酸	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	反应结束
2.0mol/L硫酸	无明显现象	极少量气泡	少量气泡
4.0mol/L硫酸	无明显现象	少量气泡	有比较连续的气泡

请回答：
（1）写出铝与盐酸反应的离子方程式                      ．
（2）反应1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是                     ．
（3）以上探究铝与稀盐酸、稀硫酸反应速率有差异，你认为其原因有哪些可能？请提出你的假设（写出2种可能）：
（Ⅱ）（1）乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验（温度控制为25℃和35℃）．请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表（用量：酸均为50.0mL、铝为9.0g过量）：

实验目的	实验 编号	温度	金属铝 形态	盐酸浓度 /mol·L^﹣1
1 实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； 2实验①和③探究温度对该反应速率的影响； 3实验①和④探究金属规格（铝片、铝粉）对该反应速率的影响．	①	25˚C	铝片	4.0
②
③
④

 

两套如图所示装置，各盛有2g锌粒（颗粒大小相同）分别加入40ml 1mol/L和40ml 4mol/L的硫酸，比较二者收集10ml H₂时所用的时间。

（1）当收集到10mL H₂时，哪个实验所耗时间较长？为什么？
_________________________________________________________________________________
（2）活塞外移的情况是_______________。

A．均匀外移

B．先快后慢

C．先慢后快

D．先慢后快然后又逐渐减慢

你选择的理由是___________________________________________________________。

某学生小组用HNO₃与大理石反应过程中质量减小的方法，探究影响反应速率的因素。所用HNO₃浓度为1.00 mol·L^-1、2.00 mol·L^-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO₃的用量为25.00 mL、大理石用量为10.00 g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

编号	T/K	大理石规格	HNO3浓度 / mol·L^-1	实验目的
①	298	粗颗粒	2.00	（I）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；
②	298	粗颗粒		（II）实验①和③探究_________对该反应速率的影响； （Ⅲ）实验①和________探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响。
③	308	粗颗粒	2.00
④	298		2.00

（2）实验①中CO₂的物质的量随时间变化的关系见图：

计算在70—90 s范围内HNO₃的平均反应速率（忽略溶液体积变化）。

某学习小组在通过反应Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O研究反应速率的影响因素后，对Na₂S₂O₃产生了兴趣，查资料知Na₂S₂O₃名称为硫代硫酸钠，俗称海波，可以看成是用一个S原子取代了Na₂SO₄中的一个O原子而形成。该实验小组运用类比学习的思想预测了Na₂S₂O₃的某些性质，并通过实验探究验证自己的预测。
[提出假设]
（1）部分学生认为Na₂S₂O₃与Na₂SO₄结构相似，化学性质也相似，因此室温时Na₂S₂O₃溶液的pH        7（填“>”、“=”或“<”）
（2）部分学生从S元素化合价推测Na₂S₂O₃与SO₂性质相似，均具有较强的       。
[实验探究]
取适量Na₂S₂O₃晶体，溶于水中制成Na₂S₂O₃溶液，进行如下探究（填写下表中空格）。

[实验结论]
（6）探究①：                                       。
（7）探究②：                                       。
[问题讨论]
（8）甲同学向“探究②”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na₂S₂O₃氧化。你认为该方案是否正确并说明理由
                                                                      。
（9）请你重新设计一个实验方案，证明Na₂S₂O₃被氯水氧化。你的方案是
                                                                      。

把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500mL0.5 mol·L^-1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如右的坐标曲线来表示，回答下列问题：

（1）曲线由0→a段不产生氢气的原因___________,
有关反应的离子方程式为____________            ；
（2）曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因___________
有关的化学方程式__________________________；
（3）曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因_________________________；
（4）曲线由c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因_________________________。

已知2MnO₄^－＋5H₂C₂O₄＋6H⁺＝2Mn²⁺＋10CO₂↑＋8H₂O，某探究小组用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄（草酸）溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用酸性KMnO₄溶液的浓度可选择0.010 mol· L^—1、0.0010 mol· L^—1，催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4 mL、H₂C₂O₄溶液（0.10 mol· L^—1）的用量均为2 mL。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/K	催化剂的用量 / g	酸性KMnO4溶液的浓度／mol·L^-1	实验目的
①	298	0.5	0.010	a. 实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b. 实验①和③探究温度对反应速率的影响； c. 实验①和④探究催化剂对反应速率的影响。
②
③
④

（2）某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

实验编号	溶液褪色所需时间 t / min
第1次	第2次	第3次
①	14.0	13.0	11.0
②	6.5	6.7	6.8

则实验②中用KMnO₄的浓度变化来表示的平均反应速率为        （忽略混合前后溶液的体积变化）。