Question

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验方法进行探究。

（1）取等物质的量浓度、等体积的H₂O₂溶液分别进行H₂O₂的分解实验，实验报告如下表所示（现象和结论略）。

序号	温度/℃	催化剂	现象	结论
1	40	FeCl3溶液
2	20	FeCl3溶液
3	20	MnO2
4	20	无

①实验1、2研究的是________________对H₂O₂分解速率的影响。

②实验2、3的目的是_______________。

（2）查文献可知，Cu^2＋对H₂O₂分解也有催化作用，为比较Fe^3＋、Cu^2＋对H₂O₂分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。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CuSO₄溶液改为CuCl₂溶液更合理，其理由是_______________。

②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_____________。

（3）酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应：2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄=K₂SO₄＋2MnSO₄＋8H₂O＋10CO₂↑，实验时发现开始反应速率较慢，溶液褪色不明显，但一段时间后突然褪色，反应速率明显加快。对此展开讨论：

①某同学认为KMnO₄与H₂C₂O₄的反应是               热反应，导致_______________；

②从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是____________________的影响。要证明你的猜想，实验方案是                。

Answer

（1）①温度 ②比较FeCl3溶液和MnO2两种催化剂对H2O2分解速率影响的差异（或比较FeCl3溶液和MnO2对H2O2分解的催化效果）

（2）①反应产生气泡的快慢 控制阴离子相同，排除阴离子的干扰

②收集40mL气体所需时间

（3）①放 溶液温度升高，反应速率加快 ②催化剂（Mn2+的催化作用） 用两组酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液作对比实验，一组加入少量MnSO4固体，一组不加，看反应速率快慢

【解析】

试题分析：（1）①分析实验1、2知实验1、2中其他条件相同，只有温度不同，故实验1、2研究的是温度对H2O2分解速率的影响；②实验2、3中其他条件相同，只是实验2的催化剂为MnO2，实验3的催化剂为FeCl3，故实验2、3的目的是 比较FeCl3溶液和MnO2两种催化剂对H2O2分解速率影响的差异（或比较FeCl3溶液和MnO2对H2O2分解的催化效果）。

（2）①为比较Fe3＋、Cu2＋对H2O2分解的催化效果，由于催化剂不同，催化效果不同，反应速率不同，产生的气泡快慢不同，故可通过观察反应产生气泡的快慢，定性比较得出结论。硫酸铜和氯化铁两种催化剂中阴离子是不同的，为排除阴离子的干扰，将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理，其理由是控制阴离子相同，排除阴离子的干扰。②定量分析：实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，为测定反应速率，实验中需要测量的数据是 收集40 mL气体所需时间。

（3）①实验时发现开始反应速率较慢，溶液褪色不明显，但一段时间后突然褪色，反应速率明显加快，则可能的原因是KMnO4与H2C2O4的反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快；②实验时发现开始反应速率较慢，溶液褪色不明显，但一段时间后突然褪色，反应速率明显加快，从影响化学反应速率的因素看，还可能是催化剂（Mn2+的催化作用）的影响。要证明该猜想的实验方案是用两组酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液作对比实验，一组加入少量MnSO4固体，一组不加，看反应速率快慢。

考点：考查化学实验探究，外界条件对化学反应速率的影响。