Question

1．Ⅰ．為了探究外界條件對(duì)H₂O₂分解速率的影響，有同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室提供的惡意棄和試劑進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />試劑：5%H₂O₂溶液，10%H₂O₂溶液，1mol•L^-1FCl₂溶液、MnO₂粉末．
儀器：試管、膠頭滴管、酒精燈．
（1）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繙囟葘?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
實(shí)驗(yàn)步驟：分別向A、B兩支試管中加入5mL5%H₂O₂溶液，將試管A放入5℃水浴中，將試管B放入40℃水浴中，同時(shí)分別向兩試管中加入2-3滴1mol•L^-1FeCl₂溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管B（填A(yù)或B）中產(chǎn)生氣泡的速率快，說(shuō)明升高溫度可加快H₂O₂的分解速率．
（2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄繚舛葘?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
實(shí)驗(yàn)步驟：向試管A中加入5mL5%H₂O₂溶液，向試管B中加入5mL10%H₂O₂溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管A、B中均有少量氣體緩慢產(chǎn)生．
請(qǐng)你改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯，以支撐“濃度改變會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率”這一理論預(yù)測(cè)．再同時(shí)向試管A和B中加入1mL1mol/L的FeCl₃溶液
（3）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄看呋瘎��?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
實(shí)驗(yàn)步驟：分別向試管A和B中加入5mL5%H₂O₂溶液后，再向試管B中加入1mL1mol•L^-1的FeCl₂溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
你認(rèn)為方案（3）的設(shè)計(jì)是夠嚴(yán)謹(jǐn)？否（填是或否）．說(shuō)明理由試管B中加入1mL的FeCl₃溶液會(huì)使H₂O₂的濃度降低．
Ⅱ．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)“以鎂與不同濃度稀硫酸反應(yīng)探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響”的實(shí)驗(yàn)方案．
實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑與用品：鎂帶（密度1.74g•cm^-1、寬度0.5cm、厚度0.05cm）砂紙、剪刀、1.0mol•L^-1的硫酸、蒸餾水、恒溫水浴箱、試管、量筒、秒表．
實(shí)驗(yàn)方案：①取兩支試管，向其中一支試管加入4mL1.0mol/L稀硫酸，另一支試管加入2mL 1.0mol/L稀硫酸和2mL蒸餾水，振蕩混勻，將兩支試管置于恒溫水浴中；
②剪取長(zhǎng)度相同的用砂紙打磨過(guò)的2段鎂帶；
③將兩段鎂帶分別置于兩支試管中，并用秒表記錄鎂帶從投入到消失所需要的時(shí)間．．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，升高溫度可加快反應(yīng)速率；
（2）提供催化劑，加快反應(yīng)速率，現(xiàn)象更為明顯；
（3）只有一支試管中加入了氯化鐵溶液，與另一支試管形成對(duì)比試驗(yàn)，探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；加入的1mL溶液會(huì)對(duì)B試管溶液進(jìn)行稀釋，使?jié)舛劝l(fā)生改變；
Ⅱ．保證鎂帶完全一樣，放在兩只大小一致的試管中，加入相同體積不同濃度的硫酸溶液，保證相同溫度，記錄開始反應(yīng)至結(jié)束所需的時(shí)間．

解答 解：（1）A、B兩支試管中加入5mL5%H₂O₂溶液，B中的溫度比A高，故試管B中產(chǎn)生氣泡的速率快，說(shuō)明升高溫度可加快H₂O₂的分解速率，故答案為：B；升高溫度可加快H₂O₂的分解速率；
（2）再同時(shí)向試管A和B中加入1mL1mol/L的FeCl₃溶液，作為催化劑，加快反應(yīng)速率，現(xiàn)象更為明顯，故答案為：再同時(shí)向試管A和B中加入1mL1mol/L的FeCl₃溶液；
（3）只有一支試管中加入了氯化鐵溶液，與另一支試管形成對(duì)比試驗(yàn)，探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；但此方案設(shè)計(jì)不合理，因?yàn)榧尤氲?mL溶液會(huì)對(duì)B試管溶液進(jìn)行稀釋，使?jié)舛劝l(fā)生改變，故答案為：探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；否；
試管B中加入1mL的FeCl₃溶液會(huì)使H₂O₂的濃度降低；
Ⅱ．保證鎂帶完全一樣，放在兩只大小一致的試管中，加入相同體積不同濃度的硫酸溶液，保證相同溫度，記錄開始反應(yīng)至結(jié)束所需的時(shí)間，方案如下：
①取兩支試管，向其中一支試管加入4mL1.0mol/L稀硫酸，另一支試管加入2mL 1.0mol/L稀硫酸和2mL蒸餾水，振蕩混勻，將兩支試管置于恒溫水浴中；
②剪取長(zhǎng)度相同的用砂紙打磨過(guò)的2段鎂帶；
③將兩段鎂帶分別置于兩支試管中，并用秒表記錄鎂帶從投入到消失所需要的時(shí)間，
故答案為：①取兩支試管，向其中一支試管加入4mL1.0mol/L稀硫酸，另一支試管加入2mL 1.0mol/L稀硫酸和2mL蒸餾水，振蕩混勻，將兩支試管置于恒溫水浴中；
②剪取長(zhǎng)度相同的用砂紙打磨過(guò)的2段鎂帶；
③將兩段鎂帶分別置于兩支試管中，并用秒表記錄鎂帶從投入到消失所需要的時(shí)間．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究影響反應(yīng)速率的因素，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，難度一般，注意試驗(yàn)過(guò)程中單一變量研究方法的使用，為易錯(cuò)點(diǎn)．