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          題目列表(包括答案和解析)

          草酸是一種重要的試劑。下面是利用草酸探究濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。

          (1)為證明濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,曾有教科書《化學(xué)反應(yīng)原理》設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取兩支試管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分別向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,記錄溶液褪色所需時(shí)間。

          實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:      ;

          預(yù)期現(xiàn)象是:

          ①溶液的顏色由      色變?yōu)?u>      色,

          ②其中加入      mol·L-1H2C2O4的那支試管中的溶液先變色。

          然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不盡如人意。實(shí)驗(yàn)過程顏色復(fù)雜,且褪色先緩慢,后逐漸加快;最大的問題是草酸濃度大,反應(yīng)速率卻更慢。

          本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡鳛檎n堂實(shí)驗(yàn)研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?適宜的條件是怎樣的?某校一研究小組對(duì)此進(jìn)行了探究。下面是他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分:

          表1 試驗(yàn)安排及結(jié)果

          實(shí)驗(yàn)

          編號(hào)

          A(KMnO4溶液濃度/mol·L-1

          B(草酸溶液濃度/mol·L-1

          C(硫酸溶液濃度/mol·L-1

          褪色時(shí)間/s

          1

          3

          3

          1

          336

          2

          1

          2

          3

          82

          3

          3

          1

          3

          76

          4

          1

          3

          2

          133

          5

          2

          3

          3

          102

          6

          3

          2

          2

          156

          7

          2

          2

          1

          300

          8

          2

          1

          2

          115

          9

          1

          1

          1

          200

           

          應(yīng)用SPSS16.0對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,結(jié)果如下表

          表2 各因素水平的數(shù)據(jù)處理結(jié)果

           

          A(KMnO4溶液)

          B(草酸溶液)

          C(硫酸溶液)

          濃度/mol·L-1

          0.005

          0.010

          0.015

          0.1

          0.5

          0.9

          6

          12

          18

          平均褪色時(shí)間/s

          138.3

          172.3

          189.3

          130.3

          179.3

          190.3

          278.7

          134.7

          86.7

           

          (2)由表2可知,三因素中,      的濃度(選填“A、B或C”,下空同)對(duì)反應(yīng)速率影響顯著,而      的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響不顯著。

          (3)由表2可知,當(dāng)高錳酸鉀濃度為      mol·L-1、草酸濃度為      mol·L-1時(shí),反應(yīng)最快。即因素A、B的較適宜實(shí)驗(yàn)條件得以確定。

          根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該小組同學(xué)繼續(xù)探究硫酸的濃度是怎樣影響本反應(yīng)速率的,測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

          表3 不同硫酸濃度下的褪色時(shí)間

          c(H2SO4)/mol·L-1

          18

          16

          14

          12

          10

          8

          6

          褪色時(shí)間/s

          67

          83

          90

          103

          129

          146

          200

           

          (4)根據(jù)課堂實(shí)驗(yàn)的合適時(shí)間,可選溶液的褪色時(shí)間約為1分鐘和2分鐘的兩份溶液,即此時(shí)硫酸的濃度為      mol·L-1      mol·L-1,這也有利于觀察這兩個(gè)反應(yīng)速率的差異。

          結(jié)論:草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng),可作為課堂實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。

           

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          草酸是一種重要的試劑。下面是利用草酸探究濃度對(duì)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)。
          (1)為證明濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,曾有教科書《化學(xué)反應(yīng)原理》設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):取兩支試管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分別向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,記錄溶液褪色所需時(shí)間。
          實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:     ;
          預(yù)期現(xiàn)象是:
          ①溶液的顏色由     色變?yōu)?u>     色,
          ②其中加入     mol·L-1H2C2O4的那支試管中的溶液先變色。
          然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不盡如人意。實(shí)驗(yàn)過程顏色復(fù)雜,且褪色先緩慢,后逐漸加快;最大的問題是草酸濃度大,反應(yīng)速率卻更慢。
          本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褡鳛檎n堂實(shí)驗(yàn)研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響?適宜的條件是怎樣的?某校一研究小組對(duì)此進(jìn)行了探究。下面是他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一部分:
          表1 試驗(yàn)安排及結(jié)果

          實(shí)驗(yàn)
          編號(hào)
           
          A(KMnO4溶液濃度/mol·L-1
           
          B(草酸溶液濃度/mol·L-1
           
          C(硫酸溶液濃度/mol·L-1
           
          褪色時(shí)間/s
           
          1
           
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          6
           
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          應(yīng)用SPSS16.0對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析,結(jié)果如下表
          表2 各因素水平的數(shù)據(jù)處理結(jié)果
           
           
          A(KMnO4溶液)
           
          B(草酸溶液)
           
          C(硫酸溶液)
           
          濃度/mol·L-1
           
          0.005
           
          0.010
           
          0.015
           
          0.1
           
          0.5
           
          0.9
           
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          平均褪色時(shí)間/s
           
          138.3
           
          172.3
           
          189.3
           
          130.3
           
          179.3
           
          190.3
           
          278.7
           
          134.7
           
          86.7
           
           
          (2)由表2可知,三因素中,     的濃度(選填“A、B或C”,下空同)對(duì)反應(yīng)速率影響顯著,而     的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響不顯著。
          (3)由表2可知,當(dāng)高錳酸鉀濃度為     mol·L-1、草酸濃度為     mol·L-1時(shí),反應(yīng)最快。即因素A、B的較適宜實(shí)驗(yàn)條件得以確定。
          根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該小組同學(xué)繼續(xù)探究硫酸的濃度是怎樣影響本反應(yīng)速率的,測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
          表3 不同硫酸濃度下的褪色時(shí)間
          c(H2SO4)/mol·L-1
           
          18
           
          16
           
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          褪色時(shí)間/s
           
          67
           
          83
           
          90
           
          103
           
          129
           
          146
           
          200
           
           
          (4)根據(jù)課堂實(shí)驗(yàn)的合適時(shí)間,可選溶液的褪色時(shí)間約為1分鐘和2分鐘的兩份溶液,即此時(shí)硫酸的濃度為     mol·L-1     mol·L-1,這也有利于觀察這兩個(gè)反應(yīng)速率的差異。
          結(jié)論:草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng),可作為課堂實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。

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