组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 化学反应速率与化学平衡 > 影响化学反应速率的因素 > 影响化学反应速率的外因
题型:解答题-实验探究题 难度:0.4 引用次数:251 题号:13672799
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
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
1331336
212382
331376
4132133
5233102
6322156
7221300
8212115
9111200
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
A(KMnO4溶液)B(草酸溶液)C(硫酸溶液)
浓度/mol·L-10.0050.0100.0150.10.50.961218
平均褪色时间/s138.3172.3189.3130.3179.3190.3278.7134.786.7
(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
c(H2SO4)/mol·L-1181614121086
褪色时间/s678390103129146200
(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___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。
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编号温度/℃加入某盐H2SO4体积/mLH2O体积/mL铝粉加入量/g铝粉溶解量/g
20不加4002.00500.0307
80不加4002.00500.1184
t1不加20V12.0050/
t25mL 0.01mol∙L-1CuSO4溶液20V22.0050/
(1)实验①和②的目的是_________
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