【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第二册--6.1.2 影响化学反应速率的因素 讲义

这是一份【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第二册--6.1.2 影响化学反应速率的因素 讲义，文件包含同步讲义高中化学苏教版2019必修第二册--612影响化学反应速率的因素讲义学生版docx、同步讲义高中化学苏教版2019必修第二册--612影响化学反应速率的因素讲义教师版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共21页， 欢迎下载使用。

第2课时　影响化学反应速率的因素
目标导航


课程标准
课标解读
1．能从外因、内因两方面认识影响化学反应速率的因素，并能用于说明有关问题。
2．学会运用控制变量的方法研究影响化学反应速率的因素，初步建立变化观念与平衡思想。
1．通过实验探究影响化学反应速率的因素，形成一个由宏观到微观、由感性到理性的科学探究过程。（宏观辨识与微观探析）
2．能用一定的理论模型说明外界条件对反应速率的影响，通过分析推理认识影响化学反应速率的决定因素是本身的性质。（证据推理与模型认知）
3．能运用变量控制的方法探究化学反应速率的影响因素，能初步解释化学实验和化工生产中反应条件的选择。（科学探究与创新意识）

知识精讲

知识点01 影响化学反应速率的因素
1．内因
化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质。
2．外因
（1）【实验探究】
实验1：影响H2O2分解速率的因素
实验操作
实验现象
实验结论
在两支试管中各加入5mL 4% H2O2溶液，向其中一只试管内加入MnO2粉末
加入MnO2粉末的试管中产生气泡的速率明显加快
催化剂能显著加快H2O2分解速率
在两支试管中各加入5mL 12% H2O2溶液，其中一只试管用水浴加热
用水浴加热的试管中产生气泡的速率更快
升高温度能加快H2O2分解速率
在两支试管中分别加入5mL 4%、12% H2O2溶液，再各加入2滴0.2mol·L-1FeCl3溶液
12% H2O2溶液中产生气泡的速率快
H2O2溶液浓度越大，反应速率越快
实验2：取两支试管，其中一支加入约5g块状大理石，另一支加入约5g粉末状大理石，再各加入5mL 4mol·L-1盐酸。
实验现象：粉末状大理石与盐酸反应产生气泡的速率快。
实验结论：反应物颗粒越小，反应速率越快。
（2）催化剂、反应温度和反应物浓度都是影响化学反应速率的外界因素：
①当其他条件不变时，使用适当的催化剂能显著地增大化学反应速率；反应的温度越高，反应速率越大；反应物的浓度越大，反应速率越大。
对于有气体参加的反应，反应体系的压强越大，反应速率越大。
②增大固体反应物的接触面积：固体颗粒越小，其单位质量的表面积越大，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越大。
③反应物状态：一般来说，配成溶液或反应物是气体，都能增大反应物之间的接触面积，有利于增大反应速率。
④光照等条件对一些化学反应的速率也有一定影响。
【即学即练1】把镁条投入盛有盐酸的敞口容器里，下列因素对产生H2的速率无关的是(　　)
A．H＋的浓度　　　 B．镁条的表面积 C．溶液的温度 D．Cl－的浓度
答案：D
解析：镁条和盐酸反应实质是Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，H＋的浓度越大，反应速率越快，而与Cl－浓度无关。

知识点02 调控化学反应速率的方法
1．变量控制法
将多个因素问题拆解为多个单因素问题分别开展研究，再进行综合分析，得出最后结论，这种方法称为变量控制法。
2．调控化学反应速率的方法
在分析影响H2O2分解反应速率的因素的实验中，影响反应速率（因变量）的因素有催化剂、温度、浓度等。
探究催化剂对H2O2分解反应速率的影响，自变量是催化剂；探究温度对H2O2分解反应速率的影响，自变量是温度；探究浓度对H2O2分解反应速率的影响，自变量是浓度。
【即学即练2】对于2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，如下表所示，保持其他条件不变，只改变一个反应条件时，生成SO3的反应速率如何变化？（填“增大”、“减小”或“不变”）
改变条件
升高温度
降低温度
增大氧气的浓度
使用催化剂
压缩容器体积
恒容下充入He
生成SO3的速率






答案：增大 减小 增大 增大 增大 不变

能力拓展

考法01 影响化学反应速率的外界因素
1．浓度
(1)只适用于有气体参加或在溶液中进行的化学反应。
(2)在一定温度下，固体或纯液态物质的浓度是一个常数，改变其用量，对化学反应速率无影响。
2．温度
(1)对任何化学反应都适用，且不受反应物状态的影响。
(2)不论是吸热反应还是放热反应，升高温度都能增大化学反应速率，降低温度都能减小化学反应速率。
3．压强
(1)压强对化学反应速率的影响实质是通过改变浓度对化学反应速率的影响实现的。
(2)由于固体或液体的体积受压强的影响很小，所以压强只影响有气体参加的化学反应的反应速率。
(3)改变压强必须引起反应物或生成物的浓度改变才能改变化学反应速率，否则，化学反应速率不变。
(4)压强改变的常见方式
①恒温恒容：充入稀有气体→容器压强增大→各反应物的浓度不变→化学反应速率不变。
②恒温恒压：充入稀有气体→容器体积增大→各反应物的浓度减小→化学反应速率减小。
③恒温：缩小容器体积→容器压强增大→反应物浓度增大→化学反应速率增大。
④恒温恒容：充入一种反应物→增大反应物浓度→化学反应速率增大。
4．催化剂
(1)催化剂参与化学反应，但其化学性质在反应前后保持不变。
(2)催化剂只有在适宜的温度下才能最大限度地显示其催化作用，不同的催化剂所需要的适宜温度不一定相同。
【典例1】反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一体积可变的密闭容器中进行。下列条件的改变对其化学反应速率几乎没有影响的是(　　)
①增大C(s)的用量　②将容器的体积缩小一半　③保持体积不变，充入N2使容器内压强增大　④保持压强不变，充入N2使容器体积增大　⑤保持体积不变，充入水蒸气　⑥升高温度
A．②④ B．①③ C．③④⑤ D．①④⑥
答案：B
解析：C为固体，增大C的用量，化学反应速率不变；将容器体积缩小，增大反应物浓度，反应速率增大；体积不变，充入N2，反应物浓度不变，化学反应速率不变；充入N2，体积增大，反应物的浓度减小，反应速率减小；体积不变，充入水蒸气，增大反应物浓度，反应速率增大；升高温度，反应速率增大。

考法02 控制变量法解决问题的基本思路
“探究化学反应速率的影响因素”属于探究反应规律类型的任务。设计此类任务实验方案的关键是变量控制，可按以下步骤进行思考。
（1）定研究对象，如选定符合实验要求的化学反应。
（2）确定自变量和因变量。在本实验中，自变量为浓度、温度、接触面积、催化剂等外界条件，因变量为化学反应速率。
（3）设计实验操作，改变单一自变量。在此过程中，要明确通过实验操作应控制哪个自变量改变、哪些自变量不变。
（4）确定因变量的观测指标。在本实验中,应确定通过观察哪些现象来判断化学反应的快慢。
【典例2】某探究小组用测定HNO3与大理石反应过程中大理石质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3的浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石的用量为10.00 g。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度
/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
Ⅰ.实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响
Ⅱ.实验①和____探究温度对该反应速率的影响
Ⅲ. 实验①和____探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响
②



③



④



答案：298 粗颗粒 1.00 308 粗颗粒 2.00 298 细颗粒 2.00 ③ ④

分层提分


题组A 基础过关练
1．下列关于化学反应速率的说法不正确的是（ ）
A．影响化学反应速率的决定因素是反应物本身的性质
B．同一反应，增大反应物浓度，反应速率一定加快
C．同一反应，升高温度，反应速率加快
D．使用合适的催化剂可以提高反应速率
答案：B
解析：增大反应物的浓度，可能会引起气体反应，如铝与稀硫酸反应产生氢气，与浓硫酸会发生钝化，反应停止了。故选B。
2．用1mol·L-1的硫酸与铁反应制取氢气时，下列措施不能使生成氢气的速率加快的是（ ）
A．加热 B．不用铁片，改用铁粉
C．加水 D．改用2mol·L-1的稀硫酸
答案：C
3．下列措施中，不能增大化学反应速率的是（ ）
A．Zn与稀硫酸反应制取H2时，加入蒸馏水
B．Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片
C．CaCO3与稀盐酸反应生成CO2时，适当升高温度
D．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2
答案：A
4．把铝条放入盛有过量稀盐酸的试管中，不影响氢气产生速率的因素是(　　)
A．盐酸的浓度 B．铝条的表面积
C．溶液的温度 D．加少量Na2SO4
答案：D
解析：本题主要考查影响化学反应速率的因素。应熟记影响反应速率的因素及分别会产生怎样的影响。除反应物本身的性质外，影响反应速率的外界因素有多种，如浓度、温度、压强、催化剂、反应物的表面积、光照等。因此A、B、C项均能影响产生H2的速率，而加入少量Na2SO4与反应速率无关。故正确答案为D。
5．下列做法，不能使CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O的反应速率增大的是(　　)
A．增大盐酸的浓度 B．碾碎碳酸钙
C．适当加热 D．把2 mol·L－1盐酸换成2 mol·L－1 H2SO4
答案：D
解析：对于题目中的反应，增大反应物浓度、加热、把固体反应物碾碎都能增大反应速率，故A、B、C三项都不合题意；D选项中将2 mol·L－1 HCl换为2 mol·L－1 H2SO4，虽然c(H＋)浓度增大，但CaCO3与H2SO4反应生成微溶性的CaSO4，CaSO4覆盖在未反应的CaCO3的表面，阻止了反应的继续进行，故应选D。
6．用3g块状大理石与30mL3mol·L-1的盐酸反应制取二氧化碳气体，如要增大反应速率，可以采取的措施是①再加入30mL3mol·L-1的盐酸，②改用30mL6mol·L-1的盐酸，③改用3g粉末状大理石，④适当升高温度（ ）
A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③
答案：B
解析：①加入盐酸的浓度和原来的浓度相等，反应物浓度不变，反应速率不变，错误；②盐酸浓度增大，反应速率加快，正确；③减小固体颗粒大小，反应速率加快，正确；④升高温度，反应速率加快，正确。
7．下列各组反应(表中物质均为反应物)，反应刚开始时，放出H2的速率最大的是(　　)
选项
金属(粉末状)/mol
体积/mL
酸浓度/mol·L－1
酸
反应温度/℃
A
Mg
0.1
10
6
HNO3
60
B
Mg
0.1
10
3
HCl
60
C
Fe
0.1
10
3
HCl
60
D
Mg
0.1
10
3
H2SO4
60
答案：D
解析：金属与硝酸反应不产生H2，排除A项；Fe不如Mg活泼，排除C项；其他两项中只比较c(H＋)即可，显然3 mol·L－1盐酸中c(H＋)小于3 mol·L－1硫酸中c(H＋)，因此D项放出H2的速率最大。
8．下列说法正确的是(　　)
A．Na与水反应时增大水的用量可加快反应速率
B．Fe与硫酸反应制取H2时，选用浓硫酸可加快反应速率
C．两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢，其中一支试管中加少量MnO2，两支试管中产生氧气的快慢相同
D．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将铝片改成铝粉燃烧更剧烈
答案：D
解析：对纯液体改变其用量不影响反应速率，A项错误；常温下，浓H2SO4可使铁钝化，不生成H2，B项错误；使用MnO2可加快O2的生成速率，C项错误；将铝片改为铝粉，增大了铝与氧气的接触面积，反应速率增大，D项正确。
9．CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如右图所示。下列结论不正确的是(　　)
A．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大
B．一段时间后，反应速率减小的原因是c(H＋)减小
C．反应在2～4 min内平均反应速率最大
D．反应在2～4 min内生成CO2的平均反应速率为v(CO2)＝0.06 mol·L－1·s－1
答案：D
解析：随着反应进行c(H＋)减小，而前4 min内反应速率变大，根据反应是放热反应，可推出前4 min内温度对反应速率的影响比浓度大，A、B项正确；在2～4 min内n(CO2)的变化量最大(或由曲线的斜率最大)，可判断出平均反应速率最大，C项正确；由题意及图可知，该题不知道容器体积，故不能表示出反应速率。
10．在密闭容器中发生下列反应：I2(g)＋H2(g)2HI(g)。起始时，n(H2)＝a mol，n(I2)＝b mol。只改变表中列出的条件，其他条件不变，试将化学反应速率的改变填入相关的表格中(填“增大”、“减小”或“不变”)。
编号
改变的条件
反应速率
(1)
升高温度

(2)
加入正催化剂

(3)
再充入a mol H2

(4)
将容器的容积扩大到原来的2倍

(5)
保持容积不变，通入b mol Ne

答案：(1)增大　(2)增大　(3)增大　(4)减小 (5)不变
解析：(1)升高温度都会使化学反应速率增大。
(2)若无特别说明，通常所说的催化剂即为“正催化剂”，加入催化剂，可加快化学反应速率。
(3)再充入a mol H2，c(H2)增大，化学反应速率加快。
(4)扩大容器的容积，容器内各物质的浓度减小，化学反应速率降低。
(5)在密闭容器中通入Ne(g)，保持容积不变，并未改变反应物浓度，化学反应速率不变。
解析：影响化学反应速率的因素除了浓度、温度、压强、催化剂以外，光、电磁波、超声波、反应物颗粒的大小、溶剂的性质等，也会对化学反应速率产生影响。
11．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速率？
(1)集气瓶中有H2和Cl2的混合气体，在瓶外点燃镁条时发生爆炸：_______________。
(2)黄铁矿煅烧时需粉碎成细小的矿粒：__________________________。
(3)KI晶体和HgCl2晶体混合后无明显现象，若一起投入水中，很快生成红色HgI2：
___________________________________。
(4)熔化的KClO3放出气泡很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：_____________。
(5)同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒和镁块，产生气体有快有慢：___________________。
(6)同样大小的石灰石分别在0.1 mol·L－1的盐酸和1 mol·L－1的盐酸中反应速率不同：_______________。
(7)夏天的食品易变霉，冬天就不易发生该现象：______________________。
(8)葡萄糖在空气中燃烧时需要较高的温度，可是在人体内，在正常体温(37 ℃)时，就可以被氧化，这是因为：_______________________________。
答案：(1)光　(2)反应物的接触面积　(3)水作溶剂，增大了反应物的接触面积　(4)催化剂　(5)反应物本身的性质　(6)反应物的浓度　(7)反应温度　(8)生物酶起催化作用
12．把一块表面有氧化膜的铝片投入到足量的稀硫酸中，该反应生成氢气的速率与反应时间的关系如图所示，回答下列问题：

（1）曲线由0→a段不产生氢气的原因是
____________________________________________。
（2）曲线由a→b段产生氢气较慢的原因是
_______________________________________________。
（3）曲线由b→c段产生氢气较快的主要原因是_______________________________________。
（4）曲线c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是____________________________________。
答案：（1）铝表面的氧化膜与硫酸反应，无氢气产生 （2）反应开始时，温度较低，反应速率较慢
（3）反应放热，温度升高，反应速率加快 （4）硫酸浓度减小，反应速率减小
解析：有多个因素影响反应速率时，要分析影响反应速率的主要因素。开始不产生氢气，说明铝没有与硫酸反应，是氧化铝与硫酸反应；a~b段，反应为开始阶段，速率较慢，因此影响反应速率的主要因素是温度；b~c段，反应速率较快，而此阶段反应物（浓硫酸）的浓度减小，因此影响反应速率的主要因素是温度；c以后反应速率减小，影响反应速率的主要原因是硫酸的浓度减小。

题组B 能力提升练
1．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10 mL 2 mol·L－1盐酸的烧杯中，均加水稀释到50 mL，此时，X和盐酸缓慢地进行反应，其中反应最快的是(　　)
A．10 ℃ 20 mL 3 mol·L－1的X溶液
B．20 ℃ 30 mL 2 mol·L－1的X溶液
C．20 ℃ 10 mL 4 mol·L－1的X溶液
D．10 ℃ 10 mL 2 mol·L－1的X溶液
答案：B
解析：在化学反应中，当其他条件不变时，浓度越大，反应速率越快；温度越高，反应速率越快。本题中要综合考虑浓度和温度的影响。先比较浓度的大小，这里的浓度应该是混合以后的浓度，由于混合后各烧杯中盐酸的浓度相等，因此只要比较X的浓度即可，X浓度越大，反应速率越快。因为反应后溶液的体积均为50 mL，所以X的物质的量越大，浓度就越大。通过观察可知，混合后A、B选项中X的浓度相等，且比C、D两项的大，但B中温度更高，因此B的反应速率最大。
2．下列有关反应速率的说法正确的是(　　)
A．用铁片和稀硫酸反应制氢气时，改用98%的硫酸可以加快反应速率
B．100 mL 2 mol·L－1的盐酸跟锌片反应，加入适量的氯化钠溶液，反应速率不变
C．SO2的催化氧化反应是一个放热的反应，所以升高温度，反应速率变慢
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率变慢
答案：D
解析：铁遇浓硫酸钝化，不能加快反应速率，不选A；加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减慢，不选B；升高温度，反应速率加快，不选C；减小压强，反应速率减慢，选D。
3．H2O2可用于羊毛、生丝、纸浆等的漂白。5% H2O2溶液在常温下分解速率很慢，为了加快H2O2分解，改变某一条件，下列装置与改变的条件相对应的是(　　)

A．甲－温度、乙－浓度、丙－催化剂
B．甲－浓度、乙－催化剂、丙－温度
C．甲－催化剂、乙－温度、丙－浓度
D．甲－温度、乙－催化剂、丙－浓度
答案：A
解析：由图可知，甲与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，在60 ℃的热水浴中反应速率快，则改变的条件是温度；乙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，用10%的过氧化氢溶液反应速率快，则改变的条件是浓度；丙与常温下5% H2O2溶液的试管装置相比，加了催化剂氯化铁，则改变的条件是催化剂，所以装置与改变的条件相对应的是甲－温度、乙－浓度、丙－催化剂。
4．在带有活塞的密闭容器中发生如下反应：3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，分析改变下列条件化学反应速率如何改变(填“变大”“变小”或“不变”)，阐述理由。
(1)增加铁片的质量(不考虑表面积的变化)________，理由_____________________________。
(2)保持容器的体积不变，增加水蒸气的通入量______，理由___________________________。
(3)保持容器内压强不变，充入一定量的氩气________，理由___________________________。
(4)保持容器的容积不变，充入一定量的氩气________，理由____________________________。
答案：(1)不变　纯固体的浓度视为常数，改变用量不影响化学反应速率
(2)变大　增大反应物浓度加快化学反应速率
(3)变小　保持压强不变，充入氩气，容器体积增大，水蒸气的浓度变小，因而化学反应速率变小
(4)不变　容器的容积不变，充入氩气，反应物和生成物的浓度均不改变，因而化学反应速率不变
5．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。
编号
H2C2O4溶液
酸性KMnO4溶液
温度/℃
浓度/mol·L－1
体积/mL
浓度/mol·L－1
体积/mL
①
0.10
2.0
0.010
4.0
25
②
0.20
2.0
0.010
4.0
25
③
0.20
2.0
0.010
4.0
50
(1)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________。
(2)已知50 ℃时c(MnO)～反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出25 ℃时c(MnO)～t的变化曲线示意图。

答案：(1)②和③　①和②
(2)
解析：(1)探究温度对反应速率的影响，则浓度必然相同，则为实验②和③；同理探究浓度对反应速率的影响的实验是①和②。(2)温度降低，化学反应速率减小，故KMnO4褪色时间延长，故作图时要同时体现25 ℃ MnO浓度降低比50 ℃时MnO的浓度降低缓慢和反应完全时间比50 ℃时“拖后”。


题组C 培优拔尖练
1．为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列叙述中不正确的是(　　)

A．图甲所示实验可通过观察产生气泡的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲所示实验中反应速率为①>②，则一定说明Fe3＋比Cu2＋对H2O2分解催化效果好
C．用图乙所示装置测定反应速率，可测定反应产生的气体体积及反应时间
D．为检查图乙所示装置的气密性，可关闭A处活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位
答案：B　解析：图甲所示实验中没有说明两反应液的温度是否相同，而且没有相应实验来证明Cl－和SO对应的影响，故该实验不能确定Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果。
2．在碘化钾和硫酸的混合溶液中加入H2O2水溶液，迅速发生反应，放出大量气体，反应过程表示如下：
①H2O2＋2KI＋H2SO4===I2＋K2SO4＋2H2O；
②H2O2＋I2===2HIO；
③H2O2＋2HIO===I2＋O2↑＋2H2O。
下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．H2O2在反应③中作氧化剂
B．溶液的温度与反应速率无关
C．碘单质是过氧化氢分解的催化剂
D．一定量H2O2反应的KI溶液浓度越大，反应速率越慢
答案：C
解析：H2O2中氧元素化合价变化为－1→0，化合价升高，H2O2作还原剂，A错误；升温能加快化学反应速率，B错误；根据反应②③可以得出碘单质是过氧化氢分解的催化剂，C正确；因碘单质是催化剂，碘单质的浓度大小与KI溶液浓度有关，所以一定量H2O2反应的KI溶液浓度越大，反应速率越快，D错误。
3．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_____________________________。
(2)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________。
(3)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有____________________________________(答两种)。
(4)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
　 实验
混合溶液　　　
A
B
C
D
E
F
4 mol·L－1 H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝________。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因
________________________________________________________________________。
答案：(1)CuSO4＋Zn=ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑　
(2)Ag2SO4
(3)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可)
(4)①30　10　17.5　②当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积
解析：(1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn=ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑。(2)只要是比锌的金属性差的金属都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(3)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(4)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10 mL，V8＝19.5 mL，V9＝17.5 mL，V10＝15 mL。由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢了。
4．一般情况下，金属越活泼，与酸反应的速率越快。为了探究金属Mg、Zn、Fe与酸反应的快慢，某研究性学习小组设计了如下的实验：
①取A、B、C三支试管，分别加入2 mL浓度相同的盐酸溶液。
②分别加入足量的、质量相等的Mg粉、Zn粉、Fe粉，立即把三个相同的气球分别套在各试管口上。
(1)写出铁与盐酸反应的化学方程式：________________________________________。
(2)气球膨胀速度最快的是________(填试管编号)。
(3)该实验表明，实验室一般选用锌而不选用镁、铁制取氢气的主要原因是
________________________________________________________________________。
(4)步骤②是实验获得成功的关键，你认为在操作过程中各小组成员之间应该如何操作？

答案：(1)Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑　(2)A
(3)镁与盐酸反应产生氢气过快不易控制，而铁与盐酸反应产生氢气较慢影响实验时间
(4)应把金属粉末先分别放入气球中再将气球套在试管上，同时将气球提起，让金属同时落入盐酸中以保证反应同时开始又不损失氢气。