题目内容
14.某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素.(1)研究催化剂对化学反应速率的影响,实验步骤如下:
Ⅰ向3支大小相同的试管a、b、c中各加入相同体积(2mL)5% H2O2溶液;
Ⅱ向试管a中加入少量MnO2 粉末,向试管b中滴加1~2 滴1mol/L FeCl3溶液.得出实验结论:MnO2和FeCl3均能加快H2O2的分解速率,均作催化剂,且前者的催化效率高得多.
①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是控制变量.
②设计试管c 的目的是空白对照实验.
③若继续用上述实验药品研究温度对H2O2 分解速率的影响,为了便于观察,选择的催化剂是FeCl3,原因是FeCl3作催化剂反应速率适中,有利于观察反应速率的变化.
(2)现提供下列实验用品研究化学反应速率的影响因素.
实验仪器:试管、烧杯、量筒、天平、秒表
实验药品:铝片、铝粉、0.5mol/L 盐酸、5mol/L 盐酸
①利用所提供实验用品,可研究的化学反应速率的影响因素是盐酸的浓度、铝的表面积,为了便于观察,你建议记录的数据是反应开始到停止所用的时间.
②若要研究温度对化学反应速率的影响,还需用到的主要仪器是温度计.
分析 (1)①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是控制变量;
②其它必须条件相同,只有一个条件不同时才能得出结论;
③催化剂的催化能力不能太强,否则会影响观察;
(2)①根据实验药品的不同点分析影响因素;根据v=$\frac{△V}{△t}$确定记录数据;
②测量温度的仪器是温度计.
解答 解:(1)①步骤I中分别向3支试管中加入相同体积的溶液的目的是控制变量,从而得出正确结论,
故答案为:控制变量;
②只有有对照实验,才能确定影响因素,所以设计试管c的目的是空白对照实验,
故答案为:空白对照实验;
③相同条件下,二氧化锰对双氧水的催化能力较强,反应速率较大,不利于观察反应速率的变化,氯化铁作催化剂反应速率适中,便于观察速率变化,所以选氯化铁,
故答案为:FeCl3;FeCl3作催化剂反应速率适中,有利于观察反应速率的变化;
(2)①根据提供的药品知,盐酸的浓度不同、铝的表面积不同,所以研究的化学反应速率的影响因素盐酸的浓度和铝的表面积,根据v=$\frac{△V}{△t}$知,为了便于观察,记录的数据应该是反应时间,
故答案为:盐酸的浓度、铝的表面积;反应开始到停止所用的时间;
②若要研究温度对化学反应速率的影响,需要测量温度,测量温度的仪器是温度计,
故答案为:温度计.
点评 本题考查了探究外界条件对反应速率的影响,题目难度中等,注意掌握影响化学反应速率的因素,明确设计实验时,其它条件必须相同,只有一个条件不同时才能得出正确结论,即对照试验中需要控制变量的唯一性.
练习册系列答案
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回答下列问题:
(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,写出该反应的化学方程式3V2O5+10Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$5Al2O3+6V.
(2)图中所示滤液中含钒的主要成分为VOSO4(写化学式).
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式NH4++VO3-=NH4VO3↓;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度.根据如图判断最佳控制氯化铵系数和温度为4、80℃.
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,完成反应的离子方程式为2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O;
(5)全矾液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为VO2++V2++2H+$?_{充电}^{放电}$VO2++H2O+V3+,电池充电时阳极的电极反应式为VO2++H2O-e-=VO2++2H+.
部分含钒物质在水中的溶解性如下:
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(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,写出该反应的化学方程式3V2O5+10Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$5Al2O3+6V.
(2)图中所示滤液中含钒的主要成分为VOSO4(写化学式).
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式NH4++VO3-=NH4VO3↓;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度.根据如图判断最佳控制氯化铵系数和温度为4、80℃.
(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,完成反应的离子方程式为2VO2++H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O;
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