课题一 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素
(时间：45分钟)
1．通过控制或改变反应条件可以加快或减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和生活质量的提高。下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是( )
解析 A、B、D采取的措施是使化学反应速率减慢。
答案 C
2．在相同条件下，等质量(金属颗粒大小相当)的下列金属与足量1 mol·L－1的盐酸反应时，速率最快的是( )
A．镁 B．铝 C．钠 D．铁
解析 内因是决定化学反应速率的主要因素，四个选项中钠最活泼，与相同浓度的酸反应时速率最快。
答案 C
3．将质量相同的锌粉分别投入下列4个烧杯的溶液中，反应速率最快的是( )
解析 当反应中一种反应物相同时，反应速率的快慢取决于另一种反应物的浓度而不是用量，四个装置中所用的酸虽不同，但都是由c(H＋)的大小决定反应的快慢。
答案 D
4．对于反应：M＋N―→P，如果温度每升高10 ℃，化学反应速率提高到原来的3倍，在10 ℃时完成反应的10%需要81 min，将温度提高到30 ℃时，完成反应的10%需要的时间为( )
A．9 min B．27 min C．13.5 min D．3 min
解析 温度由10 ℃升高到30 ℃时，反应速率提高到原来的32倍，设当提高到30 ℃时，完成反应的10%需要的时间为t min，则32t＝81 min，故t＝9 min。
答案 A
5．对于溶液中的反应：MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
下列措施能使化学反应速率提高的是( )
A．加水
B．增加同浓度FeSO4的用量
C．向溶液中滴加稀硫酸
D．加入少量KMnO4晶体
解析 增大浓度加快反应速率，而增加反应物用量不等于增大反应物浓度。D项加入KMnO4晶体后，KMnO4晶体被溶解，溶液的浓度一定比原KMnO4溶液浓度大。
答案 D
6．将a g块状碳酸钙跟足量的盐酸反应，反应中损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将b g(a＞b)粉末碳酸钙与同浓度的盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是( )
解析 影响反应速率的外界因素有多种，其中表面积越大，反应越快，反应结束的时间越短，粉末状碳酸钙的表面积大于块状碳酸钙，又a＞b，故块状碳酸钙损失的重量比粉状的碳酸钙多。故选C。
答案 C
7．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生氢气体积V的数据，根据数据绘制得下图，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是( )
组别
c(HCl)(mol·L－1)
温度(℃)
状态
1
2.0
25
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
粉末状
4
2.5
30
粉末状
A.4－3－2－1 B．1－2－3－4
C．3－4－2－1 D．1－2－4－3
解析 由a→b→c→d图像知反应速率减慢，然后根据表中所列条件判断。
答案 C
8．“碘钟”实验中，3I－＋S2O===I＋2SO的反应速率可以用I与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I－)/mol·L－1
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(S2O)/mol·L－1
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t1
回答下列问题：
(1)该实验的目的是_____________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)显色时间t1＝________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填字母)。
A．<22.0 s B．22.0～44.0 s
C．>44.0 s D．数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是___________________________
_____________________________________________________________。
解析 由①和②知：c(I－)由0.040 mol·L－1―→0.080 mol·L－1，t由88.0 s―→44.0 s
由①和⑤知，c(I－)由0.040 mol·L－1―→0.120 mol·L－1，t由88.0 s―→ s＝29.3 s
温度越高，化学反应速率越快，而由20 ℃→40 ℃，显色时间t2应该比22.0 s短，所以选A。→40 ℃，显色时间t2应该比22.0 s短，所以选A。
答案 (1)研究反应物I－与S2O的浓度对反应速率的影响 (2)29.3 s (3)A (4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比
9．下表所列数据是某高温下金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时，在金属表面生成氧化薄膜的实验记录，a和b均为与温度有关的常数。
反应时间t/h
1
4
9
16
25
MgO层厚y/nm
0.05a
0.20a
0.45a
0.80a
1.25a
NiO层厚y′/nm
b
2b
3b
4b
5b
(1)金属在高温下的氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生成速率来表示，其理由是__________________________________________________________
______________________________________________________________。
(2)金属氧化膜的膜厚y跟时间t所呈现的关系是：MgO氧化膜的膜厚y属于________型，NiO氧化膜的膜厚y′则属于________型。(填“直线”或“抛物线”或“双曲线”或“对数”等类型)
(3)Mg与Ni相比较，金属________具有更好的耐氧化腐蚀性，其理由是_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
答案 (1)化学反应的快慢既可以用反应物的消耗速率表示，又可以用生成物的生成速率表示，所以金属的腐蚀速率可以用其氧化物的生成速率来表示
(2)直线 抛物线
(3)Ni 据(2)可知y′随时间t的增加比y随时间t的增加缓慢，故Ni的耐腐蚀性比Mg好
10．有趣的化学实验能激发学生学习化学的兴趣，提高学习积极性，同时也活跃课堂气氛。在中学化学教材中，可以挖掘许多有趣的实验，例如：
Ⅰ.[火球游泳]水火不相容，这是人们公认的常识，从来没有看见过火球能在水面上游来游去。然而，某化学兴趣小组的同学，做了一个“火球游泳”小魔术。他在一个100毫升的烧杯里面装上自来水，然后用镊子将一块豆粒大的金属钾，轻轻地放在烧杯里，这时，烧杯里的水面上立刻生成个火球，这个火球在水面上滚来滚去，同时发生嗤嗤的响声，场景十分壮观。
Ⅱ.[“蓝瓶子”实验]在250 mL平底烧瓶中依次加入2 g氢氧化钠、100 mL蒸馏水、2 g葡萄糖(粉末)，振荡使其溶解。滴入4～6滴0.2%的亚甲基蓝溶液，塞上瓶塞(如图)，振荡烧瓶，溶液呈蓝色。静置，约3分钟后蓝色消失，变为无色。再次振荡，无色溶液又呈蓝色。可反复多次。已知：亚甲基蓝容易被还原。根据上述实验，回答下列问题：
(1)实验室中金属钾应保存在_______________________________，
原因是____________________________________________________
_____________________________________________________________；
化学兴趣小组的同学取出一小粒金属钾的操作是______________________
_____________________________________________________________。
(2)写出Ⅰ中金属钾发生反应的离子方程式：_________________________
____________________________________________________________。
(3)为探究“蓝瓶子”实验是什么原因引起的，某同学做了以下实验：
A．从烧瓶中取出溶液注满一支试管，塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色，再振荡试管溶液不能变蓝。
B．在原烧瓶中经A处鼓入空气，溶液又慢慢变蓝了。静置片刻后，蓝色又消失。再次鼓入空气，又慢慢变蓝。
C．为了进一步弄清是何种成分引起的，他又继续探索。从A处改通纯净的N2、CO2，都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入，发现上述无色溶液慢慢变为蓝色。
到此为止，“蓝瓶子”实验原理有了科学结论，请你总结“蓝瓶子”实验的变色原理：________________________________________________________
______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析 本题实验Ⅰ主要结合课本学习的金属钠知识作进一步拓展，不难回答出问题。实验Ⅱ要结合探究过程中讲述的有“氧”或无“氧”的情况进一步想到还原－氧化之间的关系。
答案 (1)煤油或石蜡里 金属钾很活泼，容易跟空气中的氧气、水蒸气等物质反应 用镊子从试剂瓶中取出一块金属钾，放在滤纸上把煤油吸干，用小刀切去一小粒金属钾，剩余的放回试剂瓶中
(2)2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑
(3)首先亚甲基蓝被葡萄糖还原，还原后的无色物质，又被空气中氧气氧化，又成为亚甲基蓝，呈现蓝色
课题三 反应条件对化学平衡的影响
(时间：45分钟)
1．在乙酸乙酯中分别加入等体积的下列试剂，乙酸乙酯水解程度最大的是( )
A．2 mol·L－1 H2SO4溶液
B．2 mol·L－1 NaOH溶液
C．蒸馏水
D．4 mol ·L－1CH3COOH溶液
解析 乙酸乙酯水解时存在如下平衡：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。使用氢氧化钠作催化剂的时候，NaOH和CH3COOH反应使乙酸乙酯的水解平衡正向移动，所以选用NaOH时乙酸乙酯的水解程度最大。故选B。
答案 B
2．反应X(g)＋Y(g)2Z(g) ΔH<0，达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．减小容器体积，平衡向右移动
B．加入催化剂，Z的产率增大
C．增大c(X)，X的转化率增大
D．降低温度，Y的转化率增大
解析 因为此反应前后气体分子总数没有变化，故减小容器体积，平衡不发生移动，所以A项错误；加入催化剂可同等倍数地改变正、逆反应速率，故平衡不会发生移动，所以B项错误；增大c(X)，平衡将正向移动，但X的转化率减小，所以C项错误；此反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，Y的转化率增大，所以D项正确。
答案 D
3．确认发生了化学平衡移动的是( )
A．化学反应速率发生了改变
B．有气态物质参加了可逆达到平衡后，改变了压强
C．某一条件的改变，使正、逆反应速率不再相等
D．可逆反应达到平衡，使用了催化剂
解析 化学平衡的移动的实质是正逆反应速率不相等。A中速率发生了改变，但可能正、逆反应速率同等程度的改变，使两者速率再次相等；对于气体体积相等的反应，压强的改变对正、逆反应速率的影响相同；D中催化剂同等程度的改变了正逆反应速率。
答案 C
4．一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是( )
A．混合气体颜色保持不变
B．体系的平均相对分子质量保持不变
C．NO2和SO2的体积比保持不变
D．每消耗1 mol SO2的同时生成1 mol NO2
解析 发生反应NO2＋SO2NO＋SO3。A说明c(NO2)不变，可以作为到达平衡的标志。平均相对分子质量M＝，气体的总质量不变，气体的总物质的量不变，平均相对分子质量不变，B错误。NO2和SO2的起始体积比为1∶2，反应过程中二者变化量(设为x)相同，则平衡时体积比为(1－x)∶(2－x)，当体积比保持不变时表示反应达到平衡，C正确。D项中消耗SO2表示正反应速率，生成NO2表示逆反应速率，正确。
答案 B
5．在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸钙粉末，溶液中发生的变化是( )
A．H＋浓度减小，HClO浓度减小
B．H＋浓度增大，HClO浓度增大
C．H＋浓度减小，HClO浓度增大
D．H＋浓度增大，HClO浓度减小
解析 碳酸的酸性弱于盐酸而强于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸钙粉末后，它与盐酸反应，而不与次氯酸反应。又由于H＋浓度减小，平衡Cl2＋H2O??H＋＋Cl－＋HClO向正反应方向移动，故HClO浓度增大。
答案 C
6．关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学机理如下：
①HUr＋H2OUr－＋H3O＋，
尿酸 尿酸根离子
②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)。
下列对反应②的叙述正确的是( )
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．升高温度，平衡向正反应方向移动
D．降低温度，平衡向逆反应方向移动
解析 题意中明确指出“尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛”，说明温度降低，反应②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)的平衡向正反应方向移动，可知其正反应为放热反应。
答案 B
7．下列各项与化学平衡移动原理无关的是( )
A．收集氯气用排饱和食盐水的方法
B．加催化剂，使N2和H2在一定的条件下转化为NH3
C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D．加压条件下有利于SO2和O2反应生成SO3
解析 使用催化剂对化学平衡无影响，与化学平衡移动原理无关，故选B。
答案 B
8．在水溶液中橙红色的Cr2O与黄色的CrO有平衡关系：Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液，溶液呈________色，因为________________________________________________________。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入过量稀H2SO4，则溶液呈________色，因为_______________________________________________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀)，则平衡________(填“向左移动”或“向右移动”)，溶液颜色将_________________
_____________________________________________________________。
解析 加碱中和溶液中的H＋，平衡右移，溶液中的c(CrO)增大；加酸，平衡左移，溶液中的c(Cr2O)增大；加Ba(NO3)2，发生的反应为Ba2＋＋CrO===BaCrO4(黄色)↓，平衡向右移动，溶液颜色将由橙色逐渐变浅，直至无色。
答案 (1)黄 OH－与H＋结合生成水，使平衡向右移动，CrO浓度增大，溶液由橙色变为黄色
(2)橙 c(H＋)增大，平衡左移，Cr2O浓度增大，溶液又由黄色变为橙色
(3)向右移动 逐渐变浅，直至无色
9．酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。请根据要求回答下列问题：
(1)试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL，正确的加入顺序及操作是______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸，在加热前应采取的措施是_____________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(3)实验中加热试管a的目的是：①_________________________________；
②______________________________________________________。
(4)此反应以浓硫酸为催化剂，可能会造成________________、________________等问题。
(5)目前对该反应的催化剂进行了新的探索，初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂，且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
同一反应时间
同一反应温度
反应温度
/℃
转化率
/%
选择性
/%
反应时间
/h
转化率
/%
选择性
/%
40
77.8
100
2
80.2
100
60
92.3
100
3
87.8
100
80
92.6
100
4
92.3
100
120
94.5
98.7
6
93.0
100
选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据，下列________(填字母)为该反应的最佳条件。
A．120 ℃，4 h B．80 ℃，2 h
C．60 ℃，4 h D．40 ℃，3 h
②当反应温度达到120 ℃时，反应选择性降低的原因可能为____________
_________________________________________________________________。
解析 (1)液体混合一般应将密度大的液体加入到密度小的液体中。(2)加沸石或碎瓷片可防止液体暴沸。(3)该酯化反应为可逆反应，升温可加快反应速率。及时将乙酸乙酯蒸出，减小生成物浓度，使平衡向正反应方向移动，有利于乙酸乙酯的生成。(4)从催化剂重复利用、产物的污染、原料被炭化角度分析。(5)①从表中数据综合分析，升高温度转化率提高，但120 ℃时催化剂的选择性差，60 ℃和80 ℃时的转化率相差不大，60 ℃为适宜温度，反应时间长，转化率提高，但4～6小时转化率提高不明显，可选C；②发生了副反应，有可能是乙醇脱水生成了乙醚。
答案 (1)先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加入冰醋酸
(2)在试管a中加入几粒沸石(碎瓷片)
(3)加快反应速率 及时将产物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
(4)产生大量的酸性废液(或造成环境污染) 部分原料炭化 催化剂重复使用困难 催化效果不理想(任填两种)
(5)①C ②乙醇脱水生成了乙醚
10．已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
(1)T ℃时，在一定体积的容器中，通入一定量的CO(g)和H2O(g)，发生反应并保持温度不变，各物质浓度随时间变化如下表：
T ℃时物质的浓度(mol/L)变化
时间/min
CO
H2O(g)
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
0.100
0.200
0.100
0.100
4
0.100
0.200
0.100
0.100
5
0.116
0.216
0.084
c1
6
0.096
0.266
0.104
c2
第5、6 min时的数据是保持温度和体积不变时，改变某一条件后测得的。第4～5 min之间，改变的条件是________________________，第5～6 min之间，改变的条件是________________________。T ℃时该化学反应的平衡常数是______________________________________________________________。
(2)已知420 ℃时，该化学反应的平衡常数为9。如果反应开始时，CO和H2O(g)的浓度都是0.01 mol/L，则CO在此条件下的转化率为_____________________。
(3)397 ℃时该反应的平衡常数为12，请判断该反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。
解析 (1)对比第4、5分钟的浓度变化，可知，CO、H2O的浓度增大，CO2浓度减少，说明平衡向逆反应方向移动，在温度和体积不变时，可能是增大H2的浓度，同理分析5、6两组数据可知是增大水蒸气的浓度。
K＝＝9，a＝0.0 075 mol/L，转化率为75%。
(3)温度降低，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正是放热反应。
答案 (1)增加H2浓度 增加H2O(g)浓度 0.5
(2)75% (3)＜
课题二 催化剂对过氧化氢分解速率的影响
(时间：45分钟)
1．下列关于催化剂的说法，正确的是( )
A．催化剂能使不起反应的物质发生反应
B．催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变
C．催化剂不能改变化学反应速率
D．任何化学反应都需要催化剂
答案 B
2．能够增加反应物分子中活化分子百分数的是( )
A．升高温度 B．减小压强
C．增大压强 D．增大浓度
解析 升高温度可以增加单位体积内的活化分子百分数；增大压强和增大浓度均不能增加活化分子百分数。
答案 A
3．使用催化剂能加快反应速率的主要原因是( )
A．活化分子能量明显增加
B．降低活化分子的能量
C．增加活化分子百分数
D．增加反应活化能
解析 使用催化剂，降低反应活化能，使部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快。
答案 C
4．合成氨时采用500 ℃左右的温度进行，主要是因为在该温度时( )
A．合成氨的化学反应速率最大
B．N2的转化率最高
C．催化剂的活性最大
D．NH3在平衡混合气体中的体积分数最大
解析 当压强一定、温度升高时，虽然能增大合成氨的反应速率，但由于合成氨反应是放热反应，升高温度会降低平衡混合物中NH3的含量。因此，从反应的理想条件来看，氨的合成反应在较低温度下进行有利，但是温度过低，反应速率很小，需要很长的时间才能达到平衡状态，这在工业生产上是很不经济的。铁触媒在500 ℃左右时的活性最大，这是合成氨反应一般选择在500 ℃左右进行的重要原因之一。
答案 C
5．汽车尾气在光照下分解时，即开始光化学烟雾的循环，它的形成过程可用下列化学方程式表示：NO2===NO＋O，2NO＋O2===2NO2，O2＋O===O3。下列有关叙述不正确的是( )
A．此过程中，NO2是催化剂
B．在此过程中，NO是中间产物
C．此过程的总反应方程式为2O3===3O2
D．光化学烟雾能引起人的外呼吸功能严重障碍
解析 NO2在反应前后质量和化学性质均没发生变化，只是加快了O2变成O3的反应速率，因此NO2是O2变成O3的催化剂。将三个方程式相加得到的总反应方程式为3O2===2O3。
答案 C
6．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验
反应温
度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
c/mol·L－1
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
解析 结合选项知混合液的体积都为20 mL，但选项D中反应温度最高、反应物Na2S2O3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。
答案 D
7．用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)，下列分析正确的是( )
A．OE段表示的平均反应速率最快
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1
C．OE、EF、FG三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D．F点收集到的CO2的量最多
解析 OE段、EF段、FG段中用CO2的物质的量表示的平均反应速率分别为0.01 mol·min－1、0.02 mol·min－1、0.005 mol·min－1，反应速率之比为2∶4∶1，所以EF段表示的平均反应速率最快，该段用盐酸表示的平均反应速率为0.4 mol·L－1·min－1，G点收集到的CO2的量最多。
答案 B
8．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液的酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
编号
反应物
催化剂
①
10 mL 2% H2O2溶液
无
②
10 mL 5% H2O2溶液
无
③
10 mL 5%H2O2溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
④
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量HCl溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
⑤
10 mL 5% H2O2溶液
＋少量NaOH溶液
1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_____________________________
______________________________________________________________。
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_______________
__________________________________________________________。
(3)实验①和②的目的是___________________________________________
______________________________________________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______
__________________________________________________________。
(4)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析图示能够得出的实验结论是____________________________________
______________________________________________________________。
解析 加入催化剂可降低反应的活化能，反应速率增大；因过氧化氢显示出弱酸性，因此为部分电离；实验①和②过氧化氢的浓度不同，实验目的是探究浓度对反应速率的影响，但可能因过氧化氢性质稳定，反应速率太慢，现象不明显，可以给不同浓度的过氧化氢提供相同的温度或催化剂，进行探究浓度对反应速率的影响。分析实验③、④、⑤表中的反应物和催化剂结合图像知道，酸碱性环境影响反应速率，对平衡移动没有影响。
答案 (1)降低了反应的活化能 (2)H2O2H＋＋HO
(3)探究浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
(4)碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，但酸碱性环境对平衡移动无影响
9．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1 mol SO2(g)氧化为1 mol SO3(g)的ΔH＝－99 kJ·mol－1。
请回答下列问题：
(1)图中A、C分别表示________、________，E的大小对该反应的反应热有无影响？____________________________________________________。
该反应通常用V2O5作催化剂，加V2O5会使图中B点升高还是降低？________，理由是_______________________________________________
____________________________________________________________。
(2)图中ΔH＝________kJ·mol－1。
(3)V2O5的催化循环机理可能为V2O5氧化SO2时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式：______
___________________________________________________________。
(4)如果反应速率v(SO2)为0.05 mol·L－1·min－1，则v(O2)＝________mol·L－1·min－1、v(SO3)＝________mol·L－1·min－1。
(5)已知单质硫的燃烧热为296 kJ·mol－1，则由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH＝________。
解析 (2)图中表示的是2 mol SO2的反应，因此ΔH＝－99×2 kJ·mol－1；(4)依据速率之比等于化学计量数之比来计算。
答案 (1)反应物能量 生成物能量 没有影响 降低 催化剂改变了反应的历程使活化能E降低
(2)－198 (3)SO2＋V2O5===SO3＋2VO2、4VO2＋O2===2V2O5 (4)0.025 0.05 (5)－1 185 kJ·mol－1
10．利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)＋2CO(g)??2CO2(g)＋N2(g) ΔH＜0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的表中。
实验
编号
T(℃)
NO初始浓度
(mol·L－1)
CO初始浓度
(mol·L－1)
催化剂的比表
面积(m2·g－1)
Ⅰ
280
1.2×10－3
5.8×10－3
82
Ⅱ
1.2×10－3
124
Ⅲ
350
82
(1)请填全表中的各空格；
(2)实验Ⅰ中，NO的物质的量浓度(c)随时间(t)的变化如图所示。
请在给出的坐标图中画出实验Ⅱ、Ⅲ中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线，并标明各曲线的实验编号。
解析 (1)在其他量相同的情况下，才能判断变量对反应速率的影响，要验证温度对速率的影响，催化剂的比表面积、反应物的初始浓度等要相同；同理，要验证催化剂的比表面积对反应速率的影响，温度、反应物的初始浓度要相同。(2)Ⅰ、Ⅱ的区别是催化剂的比表面积不同，因此Ⅱ的反应速率较快，但催化剂不影响平衡的移动。Ⅰ、Ⅲ的区别是温度变化，温度升高，化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短，NO转化率降低，故最终Ⅲ中c(NO)较Ⅰ、Ⅱ中c(NO)大。
答案 (1)
实验
编号
T(℃)
NO初始浓度
(mol·L－1)
CO初始浓度
(mol·L－1)
催化剂的比表
面积(m2·g－1)
Ⅰ
Ⅱ
280
5.8×10－3
Ⅲ
1.2×10－3
5.8×10－3
(2)
专题测试(四)
(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意)
1．闵恩泽教授获得国家最高科学技术奖，以表彰他在催化剂研究方面做出的突出贡献。下列关于催化剂的说法正确的是( )
A. 使用催化剂可以增大正反应速率，减小逆反应速率
B．使用催化剂可以使化学平衡正向移动
C．使用催化剂可以降低反应的活化能
D．使用催化剂可以改变反应的平衡常数
解析 催化剂同等程度的改变正逆反应速率，但不改变反应的限度。
答案 C
2．下列实验或生活中为了控制反应速率的做法不正确的是( )
A．用氯酸钾制取氧气时可加入少量的高锰酸钾以加快反应速率
B．用饱和食盐水代替蒸馏水制取乙炔
C．为降低HNO3与Cu反应制备NO2的速率可以采用稀硝酸代替浓硝酸
D．为了延长食品的保质期在食品包装袋中加入硅胶、硫酸亚铁
解析 稀硝酸和铜反应生成的是NO而不是NO2。
答案 C
3．下列关于H2O2的说法正确的是( )
A．在无催化剂时，不能分解成水和氧气
B．过氧化氢和水一样无色无味，对皮肤无害
C．Fe3＋和过氧化氢酶都能加速过氧化氢的分解反应
D．在有催化剂存在时，H2O2分解反应的平衡向正反应方向移动
解析 H2O2不稳定，受热、光照易分解，2H2O22H2O＋O2↑，加入催化剂如Fe3＋、过氧化氢酶都加快了H2O2的分解，A错误，C正确；H2O2具有氧化性，对皮肤有一定危害，B错误；催化剂只能改变化学反应速率，不会影响化学平衡移动，D错误。
答案 C
4．下列反应中“加入物质”能起催化作用的是( )
A．在H2O2分解反应中，“加入MnO2”后，反应速率加快
B．在锌粒与稀硫酸反应中，“加入几滴硫酸铜溶液”后，产生氢气的速率加快
C．在甲苯与高锰酸钾溶液反应中，“加入少量稀硫酸”后，紫色褪去的速度加快
D．实验室电解水时，“加入少量氢氧化钠溶液”后，产生气体的速率加快
解析 MnO2作H2O2分解的催化剂，A正确；B项是Zn与CuSO4反应生成Cu，构成原电池加快反应进行，B错误；C项是增大了KMnO4溶液的氧化性，而加快反应，C错误；D项是增大了溶液导电性从而加快反应，D错误。
答案 A
5．在气体反应中，改变条件：①增大反应物的浓度，②升高温度，③增大压强，④移出生成物，⑤加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )
A．①⑤ B．①③ C．②⑤ D．③⑤
解析 升高温度，反应物分子的能量升高，使更多的分子转变为活化分子，增加了活化分子的百分含量；使用催化剂是降低了反应物分子的活化能，使更多的分子在自身能量不变的前提下成为活化分子，增大了活化分子的百分含量。
答案 C
6．某反应过程能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应过程a有催化剂参与
B．该反应为吸热反应，热效应等于ΔH
C．改变催化剂，可改变该反应的活化能
D．有催化剂条件下，反应的活化能等于E1＋E2
解析 过程a的活化能比过程b的高，故反应过程b有催化剂参与，A项错误；该反应生成物所具有的能量比反应物的低，且由图标信息可知二者能量的量值之差为ΔH，此反应为放热反应，B项错误；不同催化剂的催化效率不同，故改变催化剂，可改变该反应的活化能，C项正确；在有催化剂的条件下，该反应的活化能等于E1，D项错误。
答案 C
7．把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是( )
①盐酸的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度
④Cl－的浓度
A．①④ B．③④ C．①②③ D．②③
解析 Mg＋2H＋===H2↑＋Mg2＋，实质是镁与H＋间的反应，与Cl－无关。在镁条的表面有一层氧化膜，当将镁条投入盐酸中时，随着氧化膜的不断溶解，镁与盐酸接触的面积不断增大，产生H2的速率会加快；溶液的温度对该反应也有影响，反应放出热量，使温度升高，则反应速率会逐渐加快。
答案 C
8．在容积不变的密闭容器中发生反应2NO22NO＋O2，能说明该反应已达化学平衡状态的是( )
①生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③v正(NO2)∶v正(NO)∶v正(O2)＝2∶2∶1 ④混合气体的颜色不再改变 ⑤混合气体的密度不再改变 ⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A．①④⑥ B．②③⑤ C．①③④ D．④⑤⑥
解析 ②中均表示的是正反应速率；③中在可逆反应达到平衡过程中各物质的化学反应速率之比始终等于化学计量数之比；⑤中密度等于质量除以体积，质量不变，体积不变，整个过程中密度不变。
答案 A
9．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法中一定不正确的是( )
组别
对应曲线
c(HCl)/mol·L－1
反应温度/℃
铁的状态
1
a
30
粉末状
2
b
30
粉末状
3
c
2.5
块状
4
d
2.5
30
块状
A.第4组实验的反应速率最慢
B．第1组实验中盐酸的浓度大于2.5 mol·L－1
C．第2组实验中盐酸的浓度等于2.5 mol·L－1
D．第3组实验的反应温度低于30 ℃
解析 由图像可知，1、2、3、4组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5 mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ℃，D错误。
答案 D
10．在不同浓度(c)、温度(T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是( )
A.a＝6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b＜318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
解析 分析表中数据知，在318.2 K时，蔗糖浓度每减小0.1 mol/L，反应速率降低0.6 mol/(L·min)，在温度为328.2 K时，蔗糖浓度由0.6 mol/L降低为0.5 mol/L时，速率减小了1.5 mol/(L·min)，故当浓度再减小0.1 mol/L时，速率也应减小1.5 mol/(L·min)，A项正确；由表中数据变化趋势知，当温度升高(降低)与浓度降低(增大)程度相当时，反应速率可能会保持不变，B项正确；因温度升高反应速率增大、2.16 mol/(L·min)＜3.60 mol/(L·min)，故b＜318.2，C项正确；蔗糖浓度相同时，不同温度下反应速率不同，由t＝Δc/v知D项错误。
答案 D
11．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如下图所示，判断下列说法正确的是( )
A．pH越小氧化率越大
B．温度越高氧化率越小
C．Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D．实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率
解析 由②③可知，温度相同时pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大，C项，Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其它因素影响，如浓度等。
答案 D
12．NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合，记录10～55 ℃间溶液变蓝时间，55 ℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如下图。据图分析，下列判断不正确的是( )
A．40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10－5 mol·L－1·s－1
D．温度高于40 ℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂
解析 由题给图像可知，温度低于40 ℃时，温度升高，溶液变蓝的时间短，但温度高于40 ℃时情况相反，A项正确；因为b、c两点的温度不同，反应速率不可能相等，B项错误；图中a点，所用的时间为80 s，则NaHSO3的反应速率为：(0.020 mol·L－1×10.0 mL×10－3 L/mL)÷(50 mL×10－3 L/mL)÷(80 s)＝5.0×10－5 mol·L－1·s－1，C项正确；由题给条件，55 ℃时未观察到溶液变蓝，所以温度高于40 ℃，淀粉不宜作该实验的指示剂，D项正确。
答案 B
二、非选择题(共64分)
13．(6分)为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：
(1)定性分析：如图甲可通过观察______________，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3 更为合理，其理由是________________
______________________________________________________________。
(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是__________________
______________________________________________________________。
答案 (1)溶液中气泡产生的速率 排除氯离子的干扰(其他合理答案也给分)
(2)收集40 mL气体所需的时间
14．(8分)士兵在野外加热食物时通常采用“无焰食物加热器”，其主要化学成分为镁粉、铁粉、氯化钠，使用时加入水与其中的镁反应放出热量。下面是在相同的室温下对该产品的两个探究实验：
【实验1】向加有等量水的隔热容器中分别加入下列各组物质，结果参见下图1。
①1.0 mol镁条、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；
②将1.0 mol镁条剪成100份、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；
③1.0 mol镁粉、0.10 mol铁粉、0.10 mol氯化钠粉末；
【实验2】向加有100 mL水的隔热容器中分别加入0.10 mol镁粉、0.50 mol铁粉及不同量的氯化钠粉末，不断搅拌，第15 min时记录温度升高的幅度参见上图2。
请回答下列问题：
(1)实验1证实影响镁与水反应速率的主要因素是________。
A．反应温度 B．NaCl的用量
C．铁的用量 D．镁的表面积
(2)实验2中当NaCl的用量大于0.125 mol时，实验就无须再做的原因是________。
A．加入更多的NaCl不再增加反应速率
B．加入NaCl反而会降低反应速率
C．已达到沸点不再有温度变化
D．需要加入更多的铁粉来提高温度
(3)如果在实验2中加入了0.060 mol NaCl，则第15 min时混合物的温度最接近于________。
A．34 ℃ B．42 ℃ C．50 ℃ D．62 ℃
(4)铁粉、NaCl能使反应速率增加的原因是__________________________
______________________________________________________________。
答案 (1)D (2)C (3)D (4)镁粉、铁粉与NaCl的水溶液构成了原电池
15．(10分)碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L－1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L－1 K2S2O8溶液、0.10 mol·L－1 Na2S2O3溶液等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2O＋2I－===2SO＋I2(慢)
I2＋2S2O===2I－＋S4O(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2O与S2O初始的物质的量需满足的关系为：n(S2O)∶n(S2O)________。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验
序号
体积V/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx＝________mL，理由是____________________________________
_____________________________________________________________。
(3)已知某条件下，浓度c(S2O)－反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O)－t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
解析 (1)淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3消耗尽。为确保能观察到蓝色，溶液中Na2S2O3要耗尽，由题给离子反应可得关系式：S2O～I2～2S2O，则有n(S2O)∶n(S2O)<2∶1时，能观察到蓝色。
(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(即为20.0 mL)，从而可知Vx＝2.0。
(3)降低温度时，化学反应速率减慢，c(S2O)变化减慢。加入催化剂时，化学反应速率加快，c(S2O)变化加快，c(S2O)～t的变化曲线如图所示。
答案 (1)Na2S2O3 <2∶1
(2)2.0 保证反应物K2S2O8的浓度改变，而其他的不变
(3)如下图所示
16．(14分)在学习了影响化学反应速率的因素知识后，某研究性学习小组进行了科学探究活动。
[探究活动一] 探究金属与不同酸反应的反应速率：常温下，从经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等、表面积相同的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H＋)相同的足量的稀硫酸和稀盐酸的两支试管中，发现铝片在稀盐酸中消失的时间比在稀硫酸中短。
[探究活动二] 探究影响稀硫酸与某金属反应速率的因素。下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与某金属反应的实验数据：
实验序号
金属
质量
/g
金属状态
c(H2SO4)/
mol·L－1
V(H2SO4)/
mL
溶液温
度/℃
金属消
失的时
间/s
反应
前
反应
后
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
46
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
35
51
40
请回答：
(1)对[探究活动一]实验现象产生的原因，请你帮该研究性学习小组提出两个假设：
假设Ⅰ_______________________________________________________。
假设Ⅱ______________________________________________________。
并请你设计实验对以上假设进行验证：
验证假设Ⅰ________________________________________________
____________________________________________________________。
验证假设Ⅱ_________________________________________________
__________________________________________________________。
(2)分析[探究活动二]的实验数据可发现有一个数据明显有错误，该数据是实验________(填实验序号)的________，理由是__________________________。
(3)分析[探究活动二]的实验数据可得出的结论是_______________________
_____________________________________________________________。
答案 (1)假设Ⅰ：Cl－对铝和H＋的反应有促进作用
假设Ⅱ：SO对铝和H＋的反应有抑制作用
验证假设Ⅰ：在铝和稀硫酸反应的试管中加入固体氯化钠，看是否加快放出氢气的速率
验证假设Ⅱ：在铝和稀盐酸反应的试管中加入固体硫酸钠，看是否减慢放出氢气的速率
(2)3 反应后溶液的温度 本实验所用稀硫酸均过量，金属完全反应，等质量金属反应放出的热量应相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近
(3)对于同一化学反应，在其他条件不变时：①反应物浓度越大，化学反应速率越快；②反应物固体表面积越大，化学反应速率越快；③反应温度越高，化学反应速率越快
17．(10分)以下是著名的碘钟实验：已知在酸性溶液中，碘酸钾和亚硫酸氢钠会发生如下一些反应：
①IO＋3HSO===3SO＋3H＋＋I－(慢)
②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O(慢)
③I2＋HSO＋H2O===2I－＋SO＋3H＋(快)
为了探究该实验原理，现分别配制下面三种溶液。
溶液A：0.9 g碘酸钾溶于少量温水中，再稀释到500 mL
溶液B：0.45 g亚硫酸氢钠配成溶液，稀释到500 mL
溶液C：取5 g可溶性淀粉，放在小烧杯中，加入25 mL冷水，搅拌成悬浊液。另取200 mL水加热至沸腾，趁沸腾时倒入淀粉悬浊液并迅速搅拌，使淀粉糊化、溶解。到溶液冷却后边搅拌边慢慢加入12.5 mL浓硫酸，最后也稀释到500 mL
溶液D：200 mL水＋50 mL A溶液＋50 mL C溶液
溶液E：225 mL水＋25 mL A溶液＋50 mL C溶液
试完成下列问题：
(1)根据实验原理，化学反应速率由哪步反应决定：________(填“①”、“②”或“③”)。
(2)当哪种离子耗尽时才能见到溶液变蓝色：________(填“I－”、“HSO”、“H＋”或“IO”)。
(3)在盛放D溶液和E溶液的两只烧杯里同时加入50 mL B溶液。D、E两烧杯中哪种溶液先变蓝色：________(填“D”或“E”)。
(4)为研究温度对反应速率的影响，准备三份E溶液(各300 mL，配法同上)，用三只量筒分别量取50 mL B溶液，同时把三份B溶液分别加入下述不同温度的三份E溶液中：a.第一份放在石棉网上加热到50 ℃左右，b.第二份维持在室温，c.第三份浸在冰水里冷却到近冰点。先变蓝色的是：________(填“a”、“b”或“c”)。
解析 (1)化学反应速率通常由反应慢的一步决定，所以答案为①②。(2)要使溶液变蓝色，在溶液中必须存在I2，而要使溶液中存在I2，溶液中必须不存在具有强还原性的离子，从而确定答案为HSO。(3)烧杯中的溶液先变蓝色，说明反应速率快。对溶液来说，反应物浓度越高，反应速率越快，故D烧杯中溶液先变蓝色。(4)同上原理，温度越高，反应速率越快，溶液变蓝的速率越快。
答案 (1)①② (2)HSO (3)D (4)a
18．(16分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe2＋浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验
编号
实验目的
T/K
pH
c/10－3mol·L－1
H2O2
Fe2＋
①
为以下实验作参照
298
3
6.0
0.30
②
探究温度对降解反应速率的影响
③
298
10
6.0
0.30
[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图。
(2)请根据上图实验①曲线，计算降解反应在50～150 s内的反应速率：v( p-CP)＝____________mol·L－1·s－1。
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_______________。
(4)实验③得出的结论是：pH等于10时，_______________________________
_____________________________________________________________。
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________。
解析 (1)实验①是参照实验，所以与实验①相比，实验②和③只能改变一个条件，这样才能起到对比实验的目的，实验②是探究温度对反应速率的影响，则T＝313 K，pH＝3，c(H2O2)＝6.0 mol·L－1，c(Fe2＋)＝0.30 mol·L－1，实验③显然是探究pH的大小对反应速率的影响；(2)在50～150 s内，Δc(p-CP)＝0.8×10－3 mol·L－1，则v(p-CP)＝8.0×10－6 mol·L－1·s－1；(3)温度过高时，H2O2分解，c(H2O2)减小，导致反应速率减小；(4)从图中看出，pH＝10时，c(p-CP)不变，即反应速率为零，说明碱性条件下，有机物p-CP不能降解；(5)从第(4)问可以得出，将反应液加入到NaOH溶液中，使溶液的pH迅速增大，反应停止。
答案 (1)
实验编号
实验目的
T/K
pH
c/10－3mol·L－1
H2O2
Fe2＋
①
②
313
3
6.0
0.30
③
探究溶液的pH对降解
反应速率的影响
(2)8.0×10－6
(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解
(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)
(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)
课件5张PPT。专题整合[知识网络][专题探究]专题一 过氧化氢性质的探究
过氧化氢是一种重要试剂，从氧的化合价看，既有氧化性又有还原性，还是一种极弱酸，具有不稳定性，易分解。专题二 控制变量法实验探究题的解法
“控制变量法”在近年新课程高考中，脱颖而出，成为新高考试题的宠儿。控制变量法作为化学实验探究的有效方法，在探究实验中运用较多。在化学实验探究中，不同的因素条件对实验产生不同的影响。根据因素性质的不同，变量可分为实验变量、无关变量和反应变量。实验变量又称自变量，是实验操纵的因素或条件。反应变量也称因变量，指实验中由于实验变量而引起的变化和结果。化学探究实验中控制变量法思路如下：解“控制变量法”实验探究题的一般步骤：(1)认真研究实验课题，明确实验目的，分析实验原理。实验目的是实验设计的方向，而实验原理则是实验设计的基础。通过分析实验目的能够得到实验变量和反应变量，而实验变量的操纵方法和反应变量的控制方法往往隐藏在实验原理中。(2)确定实验变量、反应变量和无关变量，实验变量的操作方法、反应变量的检测方法和无关变量的控制方法。(3)设置合理的实验步骤，控制其余无关变量，确保单一变量的检测，即：“定多议一”。课件26张PPT。课题一 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素 [学习目标] 1.学会通过实验探究影响硫代硫酸钠与酸反应速率的诸因素。2.了解并认识温度、浓度、pH等因素对于化学反应的影响程度及某些规律。3.了解“蓝瓶子”实验的原理，初步探究影响“蓝瓶子”实验变色快慢的诸因素。4.体验观察和分析实验现象在化学实验研究中的重要作用。一、化学反应速率
1.化学反应速率的概念
化学反应速率是用来衡量化学反应进行_____程度的物理量。
2.化学反应速率的表示方法
化学反应速率通常是用______时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，其数学表达式可表示为_________。式中Δc——某物质的浓度变化，常用单位为__________。Δt——时间，常用单位为__________。v——某一物质的反应速率，常用单位是____________________________等。快慢单位mol·L－1s、min、hmol·L－1·s－1、mol·L－1·min－13.影响化学反应速率的因素
(1)反应物____________是决定反应速率的内因。
(2)外因：____________、_______、_______等。
4.硫代硫酸钠与酸的反应
向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸，发生如下反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，反应的离子方程式是___________________________________。
由于反应生成不溶于水的S，使溶液出现______现象。根据出现浑浊现象所需时间的长短，可以判断化学反应进行的快慢。反应进行得_____，则先出现浑浊现象。本身的性质反应物浓度温度催化剂浑浊快二、课题方案设计
1.实验操作要点
为了比较实验中溶液出现浑浊的快慢，可以先在一张白纸上用黑色记号笔在合适的位置画上粗细、深浅一致的“十”字，衬在反________________的底部。实验以Na2S2O3和H2SO4两溶液相混合时开始计时，到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“十”字完全遮盖时______。通过比较记录的_____________，可以判断反应速率的大小。应容器(锥形瓶)结束反应所需时间2.实验记录与结论
(1)探究浓度对反应速率的影响：
①取两个50 mL锥形瓶，编为1、2号。向1号锥形瓶中加入
10 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向2号锥形瓶中加入5 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液和5 mL蒸馏水。
②另取两支试管，各加入10 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，然后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶中，记录反应所需的时间。(2)探究温度对反应速率的影响：
取一个50 mL锥形瓶，编为3号，向其中加入10 mL 0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液，向另一支试管中加入10 mL 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液，同时放入盛有热水的烧杯中，片刻后将锥形瓶和试管取出，将H2SO4溶液加到Na2S2O3溶液中，记录溶液的温度和反应所需的时间。越快思考：在应用实验比较法时应注意什么问题？
提示 实验比较法常通过平行实验或先后的系列实验作观察和对比，分析影响因素。在比较某一因素对实验产生影响时，必须排除其他因素干扰，即需要控制好与实验有关的各项反应条件。点拨一、实验注意事项
1.由于浑浊出现时间判据在实际操作中存在较大的主观性，如出现什么样的情况才算是出现浑浊，如果能够借助在纸片上画“十”字、“田”字或“王”字，就可能减少误差，减小主观因素的影响。
为了保证观察的条件尽可能一致，在纸片上画的“田”字一定要等粗，字体的大小以“田”字框的四个角刚好到锥形瓶的底边为最佳。字体的颜色以黑色为好，红色太亮，所需遮住时间太长。“田”字不必画得太深、太粗，否则实验时间太长。当然，被遮盖到字迹看不见为止也是一个模糊的判据。2.稀释H2SO4溶液和稀释Na2S2O3溶液的效果明显不同，实验可见此反应速率更大程度上取决于Na2S2O3溶液的浓度，而且它的浓度大小直接影响沉淀的颜色。
3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)与酸反应的速率较快，为了便于记录和比较溶液出现浑浊时间的长短，控制反应物浓度和反应温度十分重要。夏季做此实验和冬季做此实验可以选择不同的浓度，冬季室温较低可采用0.2 mol·L－1的浓度，速率快，沉淀颜色明显。夏季则可采用低一点的浓度，
0.1 mol·L－1比较适合。4.对于实验所需要的加热，采用水浴加热为好，一则便于控制温度，二则此实验温度也不需要超过50 ℃。实验时注意把量好的两份液体装在试管中，分别插入温度计，同时放入热水，等温度快升高到所需温度时立即取出，这时温度还会继续升高，放置一段时间待回落到所需温度时马上倒入锥形瓶开始实验。注意温度计的水银球不要碰到试管壁和试管底，应停留在溶液中央。
5.关于硫沉淀的颜色：0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液和0.1 mol·L－1 H2SO4溶液反应后的液体呈乳白色，0.2 mol·L－1 Na2S2O3溶液和0.2 mol·L－1 H2SO4溶液反应后的液体呈浅黄色。点拨二、测量化学反应速率
1.基本思路
化学反应速率是通过实验测定的。因为化学反应中发生变化的是体系中的化学物质(包括反应物和生成物)，所以与其中任何一种化学物质的浓度(或质量)相关的性质在测量反应速率时都可以加以利用。2.用于化学反应速率测量的基本性质
(1)直接可测量的性质，如释放出气体的体积和体系压强。例如，过氧化氢的分解反应中有气体生成，可以测量在一定温度和压强下释放出来的气体的体积，再进行适当的转换和计算。
(2)依靠物理仪器才能测量的性质.如颜色的深浅、光的吸收、光的发射、导电能力等。
(3)在溶液中，当反应物或产物本身有比较明显的颜色时，常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。3.设计“反应速率的影响因素”实验
(1)“反应速率的影响因素”实验设计的思路
①分析可能影响化学反应快慢的因素，明确实验目的；
②从所给试剂分析能发生哪些化学反应；
③分析所给物质的浓度、状态等的不同，分别设计对比实验。⑤铁片分别与同浓度的盐酸在常温和加热条件下的实验―→探讨反应温度对反应速率的影响。
⑥3%过氧化氢溶液加入氯化铁溶液或二氧化锰条件下的分解实验―→探讨催化剂对反应速率的影响。
⑦块状碳酸钙、碳酸钙粉末分别与同浓度的盐酸的实验―→探讨固体反应物的表面积对反应速率的影响。[典例剖析]
为了研究温度、浓度对化学反应速率的影响，某同学做了硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素的相关实验，实验记录如下：(1)该同学在实验中主要采用的方法是_______________________。
(2)实验A、B的探究目的是_______________________________。
(3)实验A、C的探究目的是__________________________。
(4)实验B、D的探究目的是___________________________。
(5)你认为该同学设计这组实验的目的是________________。解析 五组实验中，三种液体混合后所得混合溶液的总体积都是20 mL，可估算出混合溶液中Na2S2O3、H2SO4的浓度值。A、C组中c(Na2S2O3)都约为0.05 mol·L－1，B、D组中c(Na2S2O3)都约为0.025 mol·L－1，E组中c(Na2S2O3)约为0.1 mol·L－1；A、B、D、E组中c(H2SO4)都约为0.05 mol·L－1，C组中c(H2SO4)约为0.1 mol·L－1。结合温度条件，就可确定实验A、B中的变化因素是“Na2S2O3的浓度”，实验A、C中的变化因素是“H2SO4的浓度”。总体来看，根据这组实验，可探究温度、浓度对Na2S2O3和H2SO4的反应速率的影响情况。答案 (1)比较法
(2)温度都为10 ℃，为了探究Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响
(3)温度都为10 ℃，为了探究H2SO4浓度对相关反应速率的影响
(4)为了探究温度对相关反应速率的影响
(5)为了探究温度、浓度对Na2S2O3和H2SO4的反应速率的影响 [跟踪训练]
下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：分析上述数据，完成下列问题：
(1)实验4和5表明________________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________。(填实验序号)
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________。(填实验序号)
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：____________________________________。解析 本题考查影响化学反应速率的因素，同时考查分析图表、解决问题的能力。既要注意表格中金属的状态不同，又要通过对比各种数据，综合分析得出答案。
答案 (1)固体反应物的表面积 表面积越大 1、2
(2)1、3、4、6、8或2、5
(3)反应温度 6、7或8、9
(4)因为所有反应中，金属的质量和硫酸溶液体积均相等，并且硫酸过量，产生的热量相等，所以溶液的温度变化值相近方法技巧
设计实验研究影响化学反应速率的因素的核心思路是：只改变一种条件，观察实验结果，从而得出该条件对结果的影响。这种思路反映的是变量控制的思想。本题考查了通过处理实验数据研究化学反应速率的影响因素。课件24张PPT。课题三 反应条件对化学平衡的影响 [学习目标] 1.通过实验加深对可逆反应的了解和认识。2.通过实验加深对化学平衡移动的理解。3.用实验方法了解和初步探究温度、浓度、压强等因素对化学平衡的影响。一、化学平衡状态
1.概念：一定条件下______反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率______，反应物和生成物的浓度不再随时间而改变的状态。可逆相等2.特征可逆动态相等移动3.本质：正反应速率______逆反应速率。
二、化学平衡移动
1.概念：改变条件时，可逆反应中旧化学平衡被破坏，新平衡建立的过程。
2.实质：外界条件改变，使旧化学平衡中正、逆反应速率发生了改变，使v(正)不等于v(逆)。＝4.外界条件影响化学平衡规律
(1)浓度：增大反应物浓度或减小生成物浓度，都会使平衡向____反应方向移动；反之，则向_____反应方向移动。
(2)压强：反应前后气态物质总物质的量发生变化的反应，在恒温下__________(缩小容器体积)，会使平衡向气态物质物质的量减小的方向移动。
(3)温度：升高温度，平衡向______方向移动；降低温度，平衡向______方向移动。
(4)催化剂：加催化剂只能______达到平衡所需的时间，并不能使平衡发生移动。正逆增大压强吸热放热改变三、氯化钴溶液的变色原理
在氯化钴溶液中存在下列平衡：
二氯化钴的水合物在加热时会逐步失水，并呈现不同的颜色。蓝色粉红色紫色蓝色四、乙酸乙酯水解条件的比较
1.影响因素：_____或_____对酯的水解都有催化作用。
乙酸乙酯的水解方程式为：
______________________________________________。H＋OH－CH3COOC2H5＋H2O CH3COOH＋C2H5OH2.水解条件的比较点拨一、分析化学平衡的移动
化学平衡建立的实质是v(正)＝v(逆)，因此只要是外界条件改变导致v(正)≠v(逆)，化学平衡都会发生移动。即改变条件使v(正)＞v(逆)时，化学平衡将向正反应方向移动；改变条件使v(正)＜v(逆)时，化学平衡将向逆反应方向移动；改变条件仍使v(正)＝v(逆)时，化学平衡不移动，但反应速率有改变。因此，判断化学平衡移动的方向的一般思路是：应用上述方法分析时还应注意：
(1)不要把平衡的移动与反应速率的变化混同起来。如化学平衡向正反应方向移动时不是v(正)增大、v(逆)减小。
(2)不要把平衡的移动与物质浓度的变化混同起来。如平衡向正反应方向移动时，反应物的浓度不一定都减小。
(3)不要把平衡的移动与反应物的转化率混同起来。如改变温度使平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率都将提高；但当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动时，只会使另一种反应物的转化率提高，而其本身的转化率却降低。点拨二、氯化钴溶液的变色原理
1.稀释酸性CoCl2溶液时颜色的变化：
操作：向3 mL 0.5 mol·L－1 CoCl2溶液中慢慢滴加约6 mL浓盐酸，观察现象。
将上述试管中的溶液分成两份，向其中一溶液中加入约3 mL蒸馏水，与另一溶液作对比，观察现象。2.观察受热时CoCl2溶液颜色的变化：
操作：取一支试管，加入3 mL 95%乙醇溶液和少量(2～3小粒)氯化钴晶体，振荡使其溶解，再滴加蒸馏水，至溶液恰好呈粉红色，然后用酒精灯加热该试管片刻。观察上述实验过程中溶液颜色的变化：(1)加乙醇溶解后溶液呈蓝色；
(2)稀释时，溶液由蓝色→紫色→很快变成粉红色(平衡向左移动)；
(3)加热时，又由粉红色→紫色→蓝色(平衡向右移动)。 点拨三、乙酸乙酯水解条件的比较实验注意事项
(1)水浴温度控制在约60～70 ℃之间，由于乙酸乙酯的沸点为77.15 ℃，所选温度要尽量高但不能超过乙酸乙酯的沸点。
(2)为保证实验的一致性，滴加指示剂的量要一样，并且应放在同一个水浴中加热相同的时间。
(3)由于试管在制作时规格总有偏差、观察乙酸乙酯剩余体积时肉眼观察有偏差，若用透明胶带纸对液相界面做标记效果更明显。这样做的另一个优点是就算在量取液体时有点偏差也不影响实验的最终效果。(4)对实验结果的描述，除描述乙酸乙酯层剩余体积的大小外，还可以看试管中液体界面有无变化：界面无变化的只加了蒸馏水；界面有上升的是加了硫酸的；界面明显上升的是加了氢氧化钠的。或从乙酸乙酯气味变化：气味无变化的只加了蒸馏水；还有一点乙酸乙酯气味的是加了硫酸的；乙酸乙酯气味消失的是加了氢氧化钠的。
(5)为防止第一支试管内的乙酸乙酯挥发的太多，因此加热时间不能太长，但也不能加热时间太短，以防止第二和第三支试管内的乙酸乙酯水解量太少，而得不到正确的实验结果。[典例剖析]
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业。为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用下图所示装置进行了以下四个实验，实验开始先用酒精灯微热3 min，再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ，再测试管Ⅱ中有机层的厚度，实验记录如下：(1)干燥管的作用为______________________________________。
(2)实验D的目的是与实验C相比照，证明H＋对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol/L。
(3)分析实验________(填实验编号)的数据，可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是_________________________________
____________________________________________________。(4)加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是____________________
__________________________________________________。
(5)实验中不同条件下酯化反应进行的快慢不同，这个结果对探索乙酸乙酯发生水解反应时的最佳条件有什么启示？________
_____________________________________________________
解析 (2)实验C和实验D是证明H＋对酯化反应的催化作用，测得有机层厚度相同，要求是H＋的浓度相同，可知取6 mol/L盐酸6 mL。(3)推测浓硫酸的吸水性对酯化反应的影响，可与稀硫酸作对比，选A、C。由于酯化反应是可逆反应，浓硫酸吸水，使平衡向酯化反应方向移动。(4)由于酯化反应的原料乙酸与乙醇均易挥发，温度过高，会造成两者大量挥发，不利于反应进行；温度过高，会有更多副反应发生，如乙醇在浓硫酸作用下生成乙醚或乙烯等。(5)浓硫酸在酯化反应中作催化剂和吸水剂，吸水使酯化反应向正反应方向移动，酯的水解要使平衡向逆反应方向移动，用碱中和乙酸，减小乙酸浓度，使平衡向水解方向移动。答案 (1) 防止倒吸
(2)6 6
(3)AC 浓硫酸吸收反应中生成的水，降低了生成物浓度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动
(4)大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系或温度过高发生其他反应
(5)在碱性条件下水解并加热[跟踪训练]
下列平衡体系均有颜色，改变条件后，平衡怎样移动？颜色怎样变化？
(1)2NO2(g) N2O4(g) ΔH＝－57 kJ·mol－1，
迅速加压(缩小体积)：平衡________，颜色________。
加热：平衡________，颜色________。
(2)2HI(g) H2(g)＋I2(g) ΔH＝Q(Q>0)
加压(缩小体积)：平衡________，颜色________。
加热：平衡________，颜色________。
加氢气：平衡________，颜色________。解析 (1)加压，通过勒夏特列原理判断出平衡正向移动，因为二氧化氮增大的浓度大于N2O4增大的浓度，平衡虽然正向移动，但是颜色仍然加深。
(2)加压平衡不移动，但是通过缩小容器体积来增大压强，所以最终浓度增大。加热平衡正向移动，所以颜色加深。加氢气，平衡逆向移动，所以碘的浓度减小，因此颜色变浅。
答案 (1)向正反应方向移动 加深 向逆反应方向移动 加深
(2)不移动 加深 向正反应方向移动 加深 向逆反应方向移动 变浅课件22张PPT。课题二 催化剂对过氧化氢分解速率的影响 [学习目标] 1.初步探究不同催化剂对同一反应的催化效果。
2.认识实验方法的选择及反应条件的控制在实验研究中的重要性。3.尝试用比较法来寻找实验的最佳方案。4.初步学习和了解有效碰撞、活化能等理论。5.通过实验，提高处理实验数据和分析实验结果的能力。6.了解实验的反应原理，初步认识和把握实验成败的关键。一、催化剂与反应活化能
分子或离子间的碰撞是发生化学反应的先决条件，但不是每次碰撞都会引发反应。能够引起反应的分子(或离子)间的相互碰撞叫做__________，能够发生有效碰撞的分子叫做__________。活化分子具有较____的能量，因此活化分子所占分数的大小决定反应速率的快慢。活化分子的平均能量与所有分子的平均能量的差称为________。有效碰撞活化分子高活化能(催化剂降低反应活化能的示意图)
催化剂能使反应的活化能________(如图Ea、E′a分别代表有、无催化剂时正反应的活化能)，使得具有平均能量的反应物分子只要吸收较少的能量就能变成活化分子，活化分子所占分数增大，可以成千上万倍地加快反应速率。例如，二氧化硫氧化为三氧化硫，使用催化剂的速率是不使用催化剂的速率的一亿六千万倍。降低二、过氧化氢分解的影响因素
1.影响过氧化氢分解的因素有溶液的_________、光、热及遇到大多数____________。
2.分解反应的化学方程式为___________________________。
3.催化剂对化学反应速率的影响
一般选用MnO2作催化剂，其______以及_______________均会影响H2O2分解的速率。通过观察比较H2O2溶液中_________的快慢程度，或测定____________内H2O2分解放出的O2的体积判断H2O2分解速率的大小。酸碱性金属氧化物用量颗粒直径大小逸出气泡单位时间图示为：降低增大思考：保存H2O2溶液时要注意什么问题？
提示 双氧水是稳定性较差的试剂，保存双氧水时要考虑的因素较多。如从催化分解这个角度考虑，因为很多物质会催化分解双氧水，如双氧水中不能混入金属氧化物等。另外，从安全角度考虑，易分解产生气体的试剂不宜放在密封的玻璃瓶中，双氧水通常盛放在干净的聚乙烯塑料瓶中。点拨一、理解催化剂概念
1.催化剂虽然在反应前后的质量和化学性质没有发生变化，但它却参与了化学变化过程。在参与反应的过程中其化学性质和质量均发生改变，即反应过程中必有催化剂参与的反应，又有使催化剂生成的反应。
2.使用催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的始态和终态，故催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡时的时间，而不能改变平衡状态，不能改变化学平衡常数，不能改变平衡转化率。3.对于可逆反应，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。
4.催化剂一般具有选择性，不同的催化剂针对不同的化学反应。同一反应选用不同的催化剂，其催化效果往往不相同。
5.某种催化剂有一定的活化温度范围，在这个温度范围内该催化剂的催化活性最高。点拨二、实验注意事项
1.为了便于比较，实验时应在同一地点、使用同一装置完成。
2.实验装置中，分液漏斗可改用安全漏斗，以防在滴加双氧水时，由于反应较快，导致瓶内压强迅速增大而致使液体不能顺利滴下。
3.由于实验中使用H2O2仅为5 mL，催化剂也均称取0.1 g，故锥形瓶最好用容积较小的，如100 mL锥形瓶，以免引起误差过大，也便于催化剂和H2O2充分接触。
4.教材方案是记录单位时间产生的气体的量。可改为收集等量气体所需的时间。例如，不使用量筒，改为记录集满一试管气体所需的时间。[典例剖析]
某资料显示，能使双氧水分解的催化剂有很多种，生物催化剂(如猪肝)、离子型催化剂(如FeCl3)和固体催化剂(如MnO2)等都是较好的催化剂。某实验小组通过测定双氧水分解产生的O2的压强，探究分解过氧化氢的最佳催化剂以及探究最佳催化剂合适的催化条件。
(一)探究一：
实验步骤：(1)往锥形瓶中加入50 mL、1.5%的双氧水。(2)分别往锥形瓶中加0.3 g不同的催化剂粉末，立即塞上橡皮塞。(3)采集和记录数据。 (4)整理数据得出下表：不同催化剂“压强对时间的斜率”的比较①该“探究一”实验的名称是_________________________。
②该实验所得出的结论是____________________________。
(二)探究二：二氧化锰催化的最佳催化条件
该实验小组的同学在进行探究二的实验时，得到了一系列的图表和数据。参看下图和表格分别回答相关问题。3%的双氧水与不同用量二氧化锰的压力—时间图表：不同浓度的双氧水在不同用量的二氧化锰作用下收集相同状况下同体积O2所需时间分析图、表中数据我们可以得出：
③同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。
④如果从实验结果和节省药品的角度综合分析，你认为当我们选用3.0%的双氧水，加入________g的二氧化锰能使实验效果最佳。
⑤该小组的某同学通过分析数据得出了当催化剂用量相同时双氧水的浓度越小反应速率越快的结论，你认为是否正确？________。你的理由是_________________________________
______________________________________。解析 (一)由题给信息可知，本实验是通过测定双氧水分解产生的O2的压强，探究分解过氧化氢的最佳催化剂以及探究最佳催化剂合适的催化条件。(二)由表格可知，同浓度的双氧水分解随二氧化锰的用量时间缩短，说明速率加快。3%双氧水分解用0.3 g二氧化锰和0.5 g二氧化锰时间差不多，从节省药品角度选用0.3 g二氧化锰。答案 (一)①探究使双氧水分解的最佳催化剂 ②不同催化剂对双氧水分解的催化作用不同，其催化效果最好的是二氧化锰，其次是猪肝(只要答出相应的观点就给分)
(二)(2)③加快 ④0.3 ⑤不正确 因为同体积的双氧水浓度越小所含溶质越少，这是影响分解速率的主要因素。另外从表中数据看出，同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的二倍，但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多，因而通过比较可以得出，此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快[跟踪训练]
某化学实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：
Ⅰ.制取氧化铜
(1)称取2 g CuSO4·5H2O在________(填仪器)中研细后倒入烧杯，加10 mL蒸馏水溶解。
(2)向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，立即产生蓝色沉淀，继续滴加，直到不再产生沉淀，然后将所得混合物转移到________(填仪器)中，加热至沉淀全部变为黑色，停止加热。
(3)将步骤(2)所得混合物过滤、洗涤、晾干后研细备用。回答下列问题：
①完成上面的空白。
②上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是________(填实验序号)。步骤(3)中洗涤沉淀的操作是_____________________________。
Ⅱ.该小组同学从资料中得知氧化铜也能催化分解氯酸钾。他们为了比较氧化铜和二氧化锰的催化效果，设计用下图装置进行实验，实验时均以生成25 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已控制，相关数据见下表：回答下列问题：
①上述实验中的“待测数据”指______________________。
②若(5)(6)中待测数据分别为10和7(单位相同)，则__________
_______________________________________(填写化学式)催化效果好。
③为探究CuO在实验(5)中是否起催化作用，需补做如下实验(无需写出具体操作)：a.________，b.验证CuO的化学性质没有改变。解析 本题是根据实验试题要求，对实验设计方案的考查。Ⅰ.(1)研钵；(2)要蒸发溶液用蒸发皿；(3)用到玻璃棒的有：
(1)是加速溶解；(2)是引流转移；(3)过滤、洗涤是引流。
Ⅱ.根据题意，④实验要得出结果，必须测定生成25 mL气体所用的时间来确定谁的催化效果好。⑤根据测得的时间可得出MnO2的催化效果好。⑥根据催化剂的特点，质量不变，速率加快，所以确定a.测定CuO的质量是否改变。答案 Ⅰ.(1)研钵 (2)蒸发皿 (3)②(1)(2)(3) 沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待溶液滤出后，重复该操作1～2次
Ⅱ.①生成25 mL气体所用的时间 ②MnO2 ③验证CuO的质量没有改变
