高中化学（人教2019）必修二期末知识点复习8 实验：化学反应速率的影响因素

高中化学（人教2019）必修二期末知识点复习8 实验：化学反应速率的影响因素 一、实验探究题 1．（2022高一下·保定期末）为了更好地利用化学反应中的物质变化和能量变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢和进行的程度等。 （1）Ⅰ．影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。 实验：利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸溶液(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L)，设计实验方案来研究影响反应速率的因素。 甲同学的实验报告如表： 实验步骤 现象 结论 ①分别取等体积的2 mol/L硫酸溶液于三支试管中 ② 反应速率：Fe＞Cu，Cu不反应 金属的性质越活泼，反应速率越快 甲同学表中的实验步骤②为　 　。 （2）甲同学的实验目的是　 　。 （3）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，设计了实验，为完成实验应选用的药品除了金属镁外，还需要选择　 　。 （4）乙同学在实验中应该测定的数据是　 　。 （5）Ⅱ．人们利用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需求。现提供纯锌片、纯铜片和500 mL0.4 mol/LH2SO4溶液、导线、1000 mL量筒，试用如图装置测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量(a、b为可上下移动的金属片)。 如图所示，装置气密性良好，且1000 mL量筒中已充满了水，实验开始时，先用导线连接a、b，然后先将金属片　 　(填“a”或“b”)插入溶液中。 （6）a电极的材料为　 　，其电极反应式为　 　。 （7）当量筒中收集到672 mL(已折算为标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为　 　。 【答案】（1）向三支试管中分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg （2）研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系 （3）0.5 mol/L的硫酸溶液、2 mol/L的硫酸溶液 （4）一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间) （5）b （6）纯锌片；Zn-2e-=Zn2+ （7）0.06 mol 【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学反应速率的影响因素；探究影响化学反应速率的因素；原电池工作原理及应用 【解析】【解答】(1)甲同学的实验操作是①分别取等体积的2 mol/L硫酸溶液于三支试管中，根据看到实验现象是：反应速率：Fe＞Cu，Cu不反应，和实验结论：金属的性质越活泼，反应速率越快，说明其操作②是：三支试管中分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg三种金属； (2)根据实验操作可知甲同学的实验目的是研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系； (3)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，设计了实验，由于18.4 mol/L的浓硫酸主要以酸分子存在，其中H+浓度很小，因此不能使用。为完成实验应选用的药品除了金属镁外，还需要选择0.5 mol/L的硫酸溶液、2 mol/L的硫酸溶液； (4)乙同学要探究不同浓度的硫酸与一定质量Mg反应速率的大小，在实验中应该测定的数据是一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间)； (5)Zn、Cu与硫酸溶液可以构成Zn-Cu-稀H2SO4原电池，由于金属活动性：Zn＞Cu，所以Zn为负极，失去电子变为Zn2+进入溶液中，H+在正极Cu上得到电子变为H2逸出，H2通过导气管进入量筒中被用排水的方法收集起来，在实验时，为安全，同时便于收集气体，实验开始时，先用导线连接a、b，然后先将金属片b插入溶液中； (6)电极a是负极，电极材料是纯锌片，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；电极b为正极，电极材料是纯铜片，电极反应式为：2H++2e-=H2↑； (7)n(H2)=，根据电极反应式2H++2e-=H2↑可知：每反应产生1 mol H2，反应过程中转移2 mol电子，现在反应产生了0.03 mol H2，故反应过程中转移电子的物质的量n(e-)=0.03 mol×2=0.06 mol。 【分析】Ⅰ．在探究影响化学反应速率的因素时，要采用控制变量方法，即其它外界条件相同，只改变一个条件 ... ...