影响化学反应速率的因素探究 知识点题库

下列实验设计能实现其对应的实验目的是(     )
                

A . 测定空气中O2的含量 B . 能证明CO2与溶液反应 C . 比较MnO2和Fe2O3的催化效果 D . 此装置具有“启普发生器”的功能
研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假设】H2O2生成O2 的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中,分别加入相同质量的MnO2和水泥块,测量各生成一瓶(相同体积)O2 所需的时间。
【实验记录】

实验编号12
反应物5%H2O25%H2O2
催化剂1g水泥块1gMnO2
时间165秒46秒

【结论】该探究过程得出的结论是
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2  或水泥块后反应明显加快,若要证明MnO和水泥块是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 ,是否改变。
H2O2生成O2的快慢与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出一种影响H2O2生成O2的快慢的因素以及相关假设和实验方案)
【假    设】:
【实验方案】:

某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验.

①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比实验:

Ⅰ.将3.0g KClO3与1.0g MnO2均匀混合加热

Ⅱ.将x g KClO3与1.0g氧化铜均匀混合加热

Ⅱ中x的值应为 ;在相同温度下,比较两组实验收集相同体积的氧气所需要的 

②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素.实验数据记录如下:


双氧水的质量

双氧水的浓度

MnO2的质量

相同时间内产生O2体积

50.0g

1%

0.1g

9mL

50.0g

2%

0.1g

16mL

50.0g

4%

0.1g

31mL

本实验中,测量O2体积的装置是 (填编号).

实验结论:在相同条件下, ,双氧水分解得越快.

研究和控制化学反应条件有重要意义.
  1. (1) 同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响.在其他条件相同的情况下进行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间.

    实验

    30%双氧水的质量(g)

    加入水的体积(mL)

    二氧化锰质量(g)

    收集时间(s)

    1

    10

    40

    5

    200

    2

    20

    30

    5

    100

    3

    30

    20

    67

    ①实验时,取用二氧化锰的仪器是(填仪器名称).

    ②如图所示,发生装置应选用(填编号,下同),此题中气体收集装置应采用的是

    ③实验3中,加入的二氧化锰质量为 g.

    ④相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明

    ⑤第三次实验结束后,测得容器中全部剩余物的总质量为50.8g,则该实验生成氧气的质量是 g.

  2. (2) 二氧化碳与水反应,在常温下进行的化学方程式为,在叶绿素、光照的条件下发生光合作用生成葡萄糖 (C6H12O6)和氧气的化学方程式为,反应物相同,但产物不同.说明不同,产物不同.
某同学在探究铝丝和稀盐酸反应的快慢和什么因素有关系,他设计了三组实验有关的数据如下表,分析之后回答问题.
  1. (1) 写出铝丝和稀盐酸反应的方程式

    实验编号

    稀盐酸中溶质的质量分数

    反应温度

    铝丝反应完所需的时间

    5%

    20℃

    400秒

    10%

    20℃

    300秒

    10%

    30℃

    80秒

  2. (2) 实验①和实验③表明,该反应速率的快慢和有关系.
  3. (3) 能表明稀盐酸的浓度对反应快慢有影响的实验编号是
  4. (4) 若将实验①中稀盐酸中溶质的质量分数变成7%,请你推测铝丝反应完的时间的取值范围是
  5. (5) 该实验除了用铝丝反应完的时间来衡量反应速率的快慢,你还能提出别的方法来衡量反应速率的快慢吗?
如表是根据一些反应事实或现象推理得出的影响化学反应的主要因素,其中不合理的是(   )

选项

化学反应事实(或现象)

影响因素

A

过氧化氢在常温下分解速度比较慢,加入二氧化锰后迅速分解

催化剂

B

食物在冰箱中保存不易变质

温度

C

蜡烛在空气中燃烧发出黄色火焰,在纯氧中燃烧火焰明亮

反应物的种类

D

细铁丝在空气中不能燃烧,在纯氧中剧烈燃烧火星四射

反应物的浓度

A . A B . B C . C D . D
下列实验设计能实现其对应的实验目的是(   )
A . 测定空气中O2的含量 B . 给病人输氧时a处接钢瓶 C . 比较CaCO3与HCl及H2SO4反应速率 D . 此装置具有“控制反应发生和停止”的功能
实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。该实验速率快,产物无污染,某实验小组进行了如下探究:

【探究实验】书本介绍了除了用二氧化锰外,硫酸铜溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解,查阅资料得知,氯化铁溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解。那么,硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化的效果怎么样呢?请根据下表四组实验对象,回答下面问题。

序号

催化剂

实验步骤

实验现象

实验结论

FeCl3溶液

向5mL4%的H2O2溶液,滴5第0.1%FeCl3溶液

试管中产生大量气泡

FeCl3溶液对H2O2溶液的分解有较好的催化效果

FeCl3溶液

向5mL12%的H2O2溶液,滴5第0.1%FeCl3溶液

试管中有适量气泡

CuSO4溶液

向5mL4%的H2O2溶液,滴5第0.1%CuSO4溶液

试管中产生少量气泡

CuSO4溶液对H2O2溶液的分解催化效果一般

CuSO4溶液

向5Ml12%的H2O2溶液,滴5第0.1%CuSO4溶液

试管中气泡量很少

【思考分析】

  1. (1) CuSO4溶液属于(填“酸”或“碱”或“盐”)
  2. (2) 请你写出用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的反应方程式
  3. (3) 通过实验(填序号)可以比较硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化过氧化氢溶液分解的效果。
  4. (4) 请你从上面的实验,选择一组合适的药品进行实验室制取氧气:% H2O2溶液,(填催化剂种类和浓度)。
  5. (5) 【注意:若答对以下问题可奖励4分,化学试卷总分不超过60分。】

    【拓展延伸】

    在老师的鼓励下,同学们继续探究FeCl3溶液中到底哪种粒子催化H2O2的分解,请你设计一组实验进行探究

  6. (6) 另一名同学了解到,加热也可促进过氧化氢溶液分解,于是进行如下实验,分别取5mL12%的H2O2溶液于试管中进行水浴加热,步骤和现象如下

    序号

    加热耗时

    水浴温度

    分解现象

    12分

    65℃

    少量气泡

    15分

    74℃

    明显气泡

    21分

    87℃

    大量气泡

    根据该同学的探究,试分析回答,为什么实验室通常不用加热过氧化氢溶液的方法制氧气?(两点理由):

根据反应事实可以推出影响化学反应的因素,下列推理中不合理的是(   )

选项

化学反应事实

影响因素

A

木炭在纯氧中燃烧的火焰比在空气中燃烧的火焰更明亮

反应物浓度

B

粉末状大理石与盐酸反应比块状大理石更加剧烈

反应物种类

C

红磷在常温下与氧气不发生反应,加热后能与氧气反应

反应温度

D

双氧水在通常情况下难分解,加入二氧化锰后迅速分解

催化剂

A . A   B . B   C . C   D . D
对比学习有利于发现事物的共性与个性。为探究酸的性质同学们进行了如下四个实验。请完成下列实验报告。

实验内容

实验现象

分析与结论

⑴用玻璃棒蘸硫酸在白纸上写字

(填“浓”或“稀”)硫酸使白纸炭化。

即使是同种酸,由于不同,它们的性质不完全相同。

B试管中产生气体速率比A试管快

相同种类和浓度的酸与不同种类的金属反应快慢不同,这与金属的有关。

两试管中均产生

不同的酸具有相似的性质,这是因为酸的溶液中都含有(填符号)。

E试管中产生;F试管中无明显现象。

不同的酸会导致酸的性质 。因此,可用氯化钡溶液鉴别盐酸和硫酸

某小组对H2O2溶液制取氧气进行了如下探究:
  1. (1) (探究一):探究不同催化剂对H2O2分解快慢的影响

    该小组采用了如下图所示装置进行实验,实验中催化剂均为0.4g,H2O2溶液浓度均为10%20mL,并用C装置测量收集到50mL水时的某项数据,经计算后的数据如下表:

    催化剂种类

    气体产生速率(mL/s)

    二氧化锰

    3.5

    氧化铜

    4.5

    活性炭

    5.8

    图片_x0020_100022

    检查A装置气密性的方法是:用弹簧夹夹住A装置右侧导气管,打开①的两个活塞,向其中加水,一段时间后,若,则气密性良好。

  2. (2) 从实验数据可知:相同条件下表中催化剂的催化效果由强到弱依次为
  3. (3) 该探究实验中,需要测定的数据是
  4. (4) 当量筒中收集到50mL水时,双氧水分解出的氧气体积实际小于50mL,原因是
  5. (5) (探究二):探究H2O2溶液浓度对分解速率的影响

    如图:在250mL三颈瓶中,加入MnO2均为0.5g,在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各20mL分别进行实验。并用温度传感器测量并绘制出瓶内温度与时间关系图。如图1所示。再将该装置的三颈瓶浸入水浴池中(该池可使瓶内的溶液温度恒定在20℃),用上述实验中相同量的各物质重复上述实验,用气压传感器测量并绘制出瓶内气压与时间关系图。如图2所示。

    图片_x0020_100023 图片_x0020_100024

    图片_x0020_100025

    由图1知道:H2O2溶液分解时会热量(填“放出”或“吸收”)。

  6. (6) 由图2知道: H2O2溶液浓度越高,其分解反应速率越(填“快”或“慢”),以10%H2O2溶液为例,25S后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是
  7. (7) (探究三):探究过氧化氢消毒液的标签

    下图是过氧化氢消毒液的标签,结合标签中的信息,请回答:

    图片_x0020_100026

    为什么该消毒液要放在避光、阴凉处保存?请用文字或符号表达式说明

  8. (8) 该瓶消毒液中至少含有g过氧化氢,这些过氧化氢中含有的氧元素与g氧化亚铁中含有的氧元素质量相等。
      
  1. (1) 在一支试管中放入一小段镁条(已擦去氧化膜),再向试管中加入一定量的盐酸,镁条表面有产生,反应的化学方程式是
  2. (2) [发现问题]为了再次观察上述反应现象,小林同学用较长的镁条重做上述实验,但发现了异常现象,试管中出现了白色沉淀。

    [实验验证1]小林同学针对两次实验的不同,设计对比实验方案,探究出现异常现象的原因。

    试管(盛有同体积同浓度的盐酸)

    镁条长度

    1cm

    2cm

    3cm

    4cm

    相同的实验现象(省略题干现象)

    快速反应,试管发热,镁条全部消失

    沉淀量差异(恢复至20℃)

    少量

    较多

    很多

    [得出结论]镁条与盐酸反应产生白色沉淀与有关。

  3. (3) [追问]白色沉淀是什么物质?

    [查阅资料]①20 ℃时,100 g水中最多能溶解氯化镁54.8 g;

    ②镁能与热水反应产生一种碱和氢气;

    ③氯化银既不溶于水也不溶于稀硝酸。

    [做出猜想]猜想一:镁;猜想二:氯化镁;猜想三:氢氧化镁,猜想的依据是(用化学方程式表示)。

  4. (4) [实验验证2]将白色沉淀洗涤干净,分别取少量沉淀于A,B,C试管中,进行如表实验:

    试管

    操作

    现象

    结论

    A

    加入足量盐酸

    ,白色沉淀

    猜想一不正确,但这种白色沉淀能溶于盐酸

    B

    加入足量水

    白色沉淀

    猜想二不正确

    C

    加入适量稀硝酸

    白色沉淀消失

    原白色沉淀中含有的离子是:Mg2+

    继续滴加几滴硝酸银溶液

    出现大量白色沉淀

按下表进行试验,在等质量的大理石中加入足量的酸(假设杂质不与酸反应),用数字检测仪分别测得产生的二氧化碳体积随时间的变化曲线如图所示。根据图示,下列说法正确的是(  )

实验编号

药  品

块状大理石、10%的稀硫酸溶液

块状大理石、7%的稀盐酸溶液

粉末状大理石、7%的稀盐酸溶液

A . 曲线甲代表的是实验I B . 实验室可用块状大理石和10%的稀硫酸溶液反应制取二氧化碳 C . 实验室可用粉末状大理石和7%的稀盐酸溶液反应制取二氧化碳 D . 据图分析,在其他条件相同时,固体的颗粒越小,反应速率越快
某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用右图装置完成表中实验:

编号

KClO3质量/ g

催化剂

催化剂质量/ g

收集50 mLO2所需时间/s

实验1

5

171

实验2

5

MnO2

0.5

49

实验3

5

Fe2O3

0.5

58

实验4

5

KCl

0.5

154

  1. (1) 表中所列三种催化剂的催化效果最佳的是
  2. (2) 由实验1和实验4可知,KCl(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50 mLO2 , 所需时间明显少于171 s,解释原因:
  3. (3) 要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50 mLO2所需时间外,还可以测量相同时间内
  4. (4) 【拓展】CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了以下探究。

    实验5:用天平称量0.2 g CuO,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:

    填写下表:

    步骤③现象

    步骤⑥结果

    步骤⑦现象

    结论

    带火星的木条复燃

    溶液中有气泡放出,

    CuO加快过氧化氢分解速率;反应后CuO的质量不变。

  5. (5) 步骤①的目的是
  6. (6) 步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、
小雨阅读课外资料得知:氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜等物质作催化剂。于是,他对影响氯酸钾分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究兴趣。

(提出问题)氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好?影响氯酸钾分解速率的因素有哪些呢?

(设计实验)小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列几组实验。

序号

KClO3的质量

其他物质的质量

温度

氧气的体积

反应所需时间

10.0 g

330 ℃

100 mL

t1

10.0 g

CuO 1.5 g

330 ℃

100 mL

t2

10.0 g

MnO2 1.5 g

330 ℃

100 mL

t3

10.0 g

MnO2___g

380 ℃

100 mL

t4

  1. (1) 若t1>t2 , 说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。若要确定氧化铜是此反应的催化剂,还需探究反应前后,氧化铜的不变。
  2. (2) 写出实验④所涉及的化学反应的文字表达式
  3. (3) 实验④中MnO2的质量为g,若t3>t4 , 则化学反应快慢与温度的关系是
  4. (4) 氯酸钾的分解速率可能还与因素有关。
铭铭同学想通过实验来证明四氧化三铁可以作过氧化氢分解的催化剂这一个命题。
  1. (1) 请你帮助铭铭同学完成下列表格所示的探究实验:

    实验操作

    实验现象

    实验结论

    实验总结

    步骤一

    取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,插入带火星的木条

    有少量气泡产生,木条不复燃

    过氧化氢分解产生氧气,但是

    四氧化三铁是过氧化氢分解的催化剂

    步骤二

     取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,向其中加入 ,插入带火星的木条

    ,木条复燃

    四氧化三铁能加快过氧化氢的分解

  2. (2) 写出步骤二中发生的反应的文字表达式
  3. (3) 小强同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的总结,他还补充设计了两个方面的探究实验,最终才完成了对该命题的实验证明。

    第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是

    第二方面的实验是利用“步骤二”反应后的固体剩余物继续实验,接下来的实验操作是

  4. (4) 小强在进行实验时候发现试管内有许多水雾,由此推断过氧化氢分解是反应(填“吸热”或“放热”)。
  5. (5) 小强还发现将过氧化氢溶液加入盛有四氧化三铁的试管后,反应速率先是逐渐加快,然后又逐渐变慢(如图所示)

    图片_x0020_100020

    从影响化学反应速率的因素来分析过氧化氢分解速率发生变化的原因是:

    ①反应速率先变快的原因:

    ②反应速率后变慢的原因:

Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水。课外小组探究有关因素对Fenton法降解有机污染物p-CP速率的影响。

〖查阅资料〗①Fenton 试剂是 Fe2+和 H2O2 共同组成的氧化体系

②“mol”是物质的量的单位“摩尔”的符号。1mol 任何气体含有相同数目(6.02×1023 个)的分子。“mol/L”为浓度单位。

〖进行实验〗用浓度为 1×10-3mol/L 的 H2O2 溶液和浓度为 1×10-3mol/L 的 FeSO4 溶液进行如下实验:

实验编号

H2O2 溶液

(mL)

FeSO4 溶液

(mL)

蒸馏水(mL)

pH

温度

(℃)

1.5

3.5

10

3

25

1.5

3.5

10

3

40

3.5

3.5

8

3

25

1.5

4.5

x

3

25

1.5

3.5

10

10

25

〖实验结果〗用数据采集器测定 p-CP 浓度的变化情况如下图所示:

〖解释与结论〗

  1. (1) 实验④中的 X 是
  2. (2) 实验①~⑤加入蒸馏水的目的是
  3. (3) 实验得出温度对 Fenton 法降解有机污染物 p-CP 的速率有影响,得出此结论的依据是
  4. (4) 上述实验中除温度外,还研究了对 Fenton 法降解有机污染物 p-CP 速率的影响
  5. (5) 实验结果表明,Fenton 试剂在碱性条件下几乎不能降解有机污染物 p-CP,原因之一是硫酸亚铁与加入的氢氧化钠反应,生成氢氧化亚铁沉淀,反应的化学方程式为
  6. (6) 整个实验过程中,实验①的作用是
煤是重要的化石燃料之一,如图是煤的精炼和综合利用的流程图。

  1. (1) 煤属于(填“可再生”或“不可再生”)能源;
  2. (2) 粉碎石灰石的目的是,写出煅烧石灰石的化学方程式,属于反应;(填基本反应类型)
  3. (3) 反应③的化学方程式为: ,请推测X(甲醇)的化学式,从“绿色化学”的角度看,该反应实现了目的;
  4. (4) 为防止二氧化硫释放到空气中造成,煤的精炼和综合利用过程中需要进行脱硫工艺。从煤作燃料到煤的综合利用,将煤变成清洁能源,获得的启示是
  5. (5) 为了防止矿井发生瓦斯爆炸事故,下列做法不可行的是。(填序号)

    A进矿井前先做灯火实验

    B矿井内要加强通风

    C安装瓦斯探头传感器监测瓦斯浓度

小红同学在学习“金属的化学性质”实验操作时,发现几支试管中产生气泡有快有慢,于是她与小芳同学一起合作进行如下探究。

(提出问题)金属与酸反应的快慢受哪些因素影响?

(猜想与假设)猜想1:可能与酸的浓度有关;

猜想2:可能与金属的种类有关;

猜想3:可能与金属的形状有关。

(设计并实验)为了验证猜想,小红和小芳设计如图1所示的装置进行如下实验:

实验编号

硫酸的浓度(均取20mL)

金属(均取2g)

金属的形状

收集50mLH2所需时间/s

10%

粉末

60

10%

片状

120

10%

片状

102

20%

片状

110

  1. (1) 小红和小芳检查图1装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞,用力将注射器活塞外移(右移)一段距离,停止用力后松手,若观察到,则气密性良好,否则气密性差。
  2. (2) 实验时需将镁片和铁片进行打磨,其目的是
  3. (3) 写出镁与稀硫酸反应的化学方程式:
  4. (4) (收集证据)要比较金属的形状对反应快慢的影响,应选择的实验编号是
  5. (5) (得出结论)从上述实验数据可得出的结论是
  6. (6) (评价与反思)测得实验①反应中产生气体的速率(υ)与时间(t)的关系如图2所示,你认为在t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的原因是,t2~t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是
  7. (7) 铁与硫酸反应的快慢还受到温度的影响请你设计实验验证:。(不要求写出现象和结论)
验室中常用分解过氧化氢来简便快速的制备氧气,化学小组进一步探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,并进行了氧气的性质实验。

[查阅资料]有些水果、蔬菜对过氧化氢的分解有催化作用。

[实验探究 1]探究苹果和土豆对过氧化氢分解是否有催化作用及催化效果:各量取 6ml 的过氧化氢溶液,分别倒入 1、2、3 号三支试管中,取大小、形状基本相同的苹果块和土豆块,分别放入 2、3 号试管中,并把带火星的木条分别同时伸入三支试管口内,观察现象并记录如下:

试管编号

1

2

3

材料名称

苹果

土豆

实验现象

反应速率

很慢

稍快

较快

产生气泡

很少

比 1 中多

较多

复燃情况

不复燃

复燃

很快复燃

实验结论

      

[实验探究 2]探究浓度对过氧化氢分解速率的影响:取 10ml 30%的过氧化氢三份,将其中两份分别稀释为不同浓度的溶液,同时测定收集到 100ml 氧气所用的时间,(其它实验条件均相同)记录如下:

实验编号

1

2

3

过氧化氢溶液浓度

5%

15%

30%

所用时间(秒)

205

25

3

实验结论

   

 [实验探究 3]用上述收集的氧气与不同物种进行反应,其中有一固体能在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,产生刺激性气味的气体,该反应的化学符号表达式为:

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