Question

I．實驗測得0.01mol/L的KMnO₄的硫酸溶液和0.1mol/L的H₂C₂O₄溶液等體積混合后，反應速率υ[mol/（L?s）]與反應時間t（s）的關系如圖所示．回答如下問題：
（1）該反應的化學方程式：

2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O

（2）0→t₂時間段內反應速率增大的原因是：

反應放熱，溫度升高，反應速率加快

，
（3）t₂→t時間段內反應速率減小的原因是：

反應物濃度降低，導致反應速率降低

，
（4）圖中陰影部分“面積”表示t₁→t₃時間里

AD

．
A．Mn²⁺物質的量濃度的增大            B．Mn²⁺物質的量的增加
C．SO₄^2-物質的量濃度                   D．MnO₄^-物質的量濃度的減小
Ⅱ．為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗．請回答相關問題：
 
（1）定性分析：如圖甲可觀察

產生氣泡的快慢

，定性比較得出結論．有同學提出將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，其理由是

消除陰離子不同對實驗的干擾

．
（2）定量分析：如圖乙所示，實驗時均以生成40mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略．圖中儀器A的名稱為

分液漏斗

，實驗中需要測量的數據是

產生40mL氣體所需的時間

（3）加入0.01mol MnO₂粉末于60mL H₂O₂溶液中，在標準狀況下放出氣體體積和時間的關系如圖所示．設放出氣體的總體積為V mL．
①放出

V

3

mL氣體時所需時間為

1

min．
②該H₂O₂溶液的濃度為

0.09mol/L

③A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為

D

＞

C

＞

B

＞

A

．

Answer 1

分析：I（1）根據反應物及氧化還原反應的特點寫反應方程式；
（2）根據溫度對化學反應速率的影響判斷；
（3）根據濃度對化學反應速率的影響判斷；
（4）根據v=

△C

△t

，推倒得v×△t=△C判斷；
Ⅱ（1）根據反應現象判斷；陰離子不同，影響判斷．
（2）根據氣體反應速率公式判斷；
（3）①根據氣體體積與時間圖象判斷；
②通過氣體的體積計算溶液的濃度．
③根據圖象斜率判斷反應速率快慢．

解答：I（1）該反應的反應物是KMnO₄和 H₂C₂O₄，高錳酸鉀是強氧化劑，能把草酸氧化成二氧化碳，反應方程式為2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
（2）該反應是放熱反應，溫度越高，反應速率越快，所以溫度是改變反應速率的主要原因，故答案為：反應放熱，溫度升高，反應速率加快；
（3）隨著反應的進行，反應物的濃度降低，濃度越低，反應速率越小，所以濃度的改變是反應速率變化的主要原因，故答案為：反應物濃度降低，導致反應速率降低；
（4）根據v=

△C

△t

，推倒得v×△t=△C，所以陰影面積表示反應物濃度的減少或生成物濃度的增加，故選AD；
Ⅱ（1）觀察到的現象是：氣泡生成的快慢；將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃，兩種物質的陰離子相同，只有陽離子相同，判斷影響因素更有針對性，故答案為：產生氣泡的快慢；消除陰離子不同對實驗的干擾；
（2）根據v=

△C

△t

，知需要測量的是氣體的體積和時間，故答案為：分液漏斗；產生40mL氣體所需的時間；
（3）①分析圖象知，為1min；故答案為：1min；
②設H₂O₂溶液的濃度為x mol/L
             2H₂O₂

MnO2  .

     2 H₂O+O₂
                2                22.4L
              xmol/L×0.06L      0.06L
x=0.09
 故答案為：0.09mol/L
③圖象斜率的大小反映反應速率快慢，斜率越大，反應速率越快，故答案為：D＞C＞B＞A．

點評：1、本題考查了影響化學反應速率的因素，側重考查學生分析問題、分析圖象、解決問題的能力．
2、圖象分析注意曲線的走勢、曲線的交點、拐點．