苏教版 (2019)必修 第二册第一单元 化学反应速率与反应限度第2课时导学案

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第2课时　影响化学反应速率的因素
[核心素养发展目标]　1.理解影响化学反应速率的因素及规律，并能合理解释生产、生活中的相关化学现象。2.学会运用变量控制研究影响化学反应速率的方法。
一、影响化学反应速率的因素
1．内因
决定化学反应速率的主要原因是反应物本身的性质。例如：Mg、Zn分别与等浓度的盐酸反应时，Mg发生的反应更剧烈，反应更快。
2．实验探究——外界条件对化学反应速率的影响
(1)催化剂对化学反应速率的影响
实验
操作

实验现象
①产生少量气泡
②产生大量气泡
实验结论
MnO2可以使H2O2分解的速率加快

(2)温度对化学反应速率的影响
实验操作

实验现象
①产生气泡
速率较慢
②产生气泡
速率较快
实验结论
对于反应2H2O2===2H2O＋O2↑来说，温度升高，H2O2的分解速率加快

(3)浓度对化学反应速率的影响
实验操作

实验现象
装有12% H2O2溶液的试管中先产生气泡
实验结论
增大反应物浓度能使H2O2分解速率加快

(4)固体反应物表面积对化学反应速率的影响
实验
操作

实验
现象
加碳酸钙粉末的试管内产生气泡较快，加块状碳酸钙的试管内产生气泡较慢
实验
结论
其他条件相同时，固体反应物表面积越大，大理石与盐酸的反应速率越大

3．其他因素
除催化剂、温度和反应物的浓度外，增加反应物的接触面积，能增大反应速率，此外，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。光照等条件对一些化学反应速率也有一定的影响。

1．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”)，并阐述理由。
(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，化学反应速率加快
(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
2．为了研究碳酸钙与稀盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积随反应时间变化的情况如图所示：

在O～t1、t1～t2、t2～t3三个相同的时间段里
(1)哪个时间段反应速率最大？
提示　t1～t2。
(2)哪个时间段收集到的气体最多？
提示　t1～t2。
(3)分析上述三个时间段里，反应速率不同的可能原因。
提示　该反应放热，随着反应进行，c(H＋)减小，混合液的温度升高，t1～t2段温度对反应速率的影响比浓度大，t2～t3段浓度对反应速率的影响比温度大。

压强对化学反应速率的影响
有气体参加的反应，改变压强对反应速率的影响实质是改变体积使反应物的浓度改变。
(1)压缩体积或充入气态反应物，使压强增大，都能加快化学反应速率。
(2)充入非反应气体对化学反应速率的影响
①恒容时：充入非反应气体→压强增大，但各物质浓度不变→反应速率不变。
②恒压时：充入非反应气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。

1．正误判断
(1)Na、Mg、Al的金属性决定了它们与水反应的速率大小(　　)
(2)对一定条件下C(s)＋O2(g)CO2(g)的反应，增加C的量，该反应的化学反应速率加快
(　　)
(3)实验室制O2和Cl2时，都用到MnO2固体，MnO2作用相同(　　)
(4)改变压强，化学反应速率必然改变(　　)
(5)用铁和稀硫酸反应制氢气时，换成浓硫酸产生H2的速率加快(　　)
答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液与稀硫酸发生如下反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，析出硫的快慢可说明该反应反应速率的快慢。请判断下列几种情况下，最先看到硫析出的是(　　)


温度
Na2S2O3溶液的体积和物质的量浓度
H2SO4溶液的体积和物质的量浓度
水的
体积
A
20 ℃
5 mL
0.2 mol·L－1
5 mL
0.2 mol·L－1
20 mL
B
20 ℃
10 mL
0.1 mol·L－1
10 mL
0.1 mol·L－1
10 mL
C
40 ℃
5 mL
0.3 mol·L－1
5 mL
0.2 mol·L－1
20 mL
D
40 ℃
20 mL
0.1 mol·L－1
10 mL
0.2 mol·L－1
0

答案　D
解析　温度越高，Na2S2O3和H2SO4浓度越大，则生成硫的速率越快，现象则越明显，由选项分析，D项中温度高，反应物Na2S2O3和H2SO4浓度最大，故反应速率最快。
3．在密闭系统中有反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)，能使反应速率加快的措施是(　　)
①通过减小容器体积增大压强　②升高温度　③将炭粉碎　④通入CO2　⑤恒容条件下通入N2
A．①②③④ B．①②④⑤
C．①②③⑤ D．①②③④⑤
答案　A
解析　①通过减小容器体积增大压强，反应物的浓度增大，反应速率加快；②升高温度，反应速率加快；③将炭粉碎，固体表面积增大，反应速率加快；④通入CO2气体，反应物的浓度增大，反应速率加快；⑤恒容条件下通入N2，各物质的浓度不变，反应速率不变。

影响化学反应速率的因素
(1)内因
反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。
(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)


二、控制变量法
探究化学反应速率的影响因素，关键是控制好变量。其大致步骤如下：


1．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。按照如下方案完成实验。
方案
反应物
催化剂
温度
①
10 mL 10%H2O2溶液
无
25 ℃
②
10 mL 20%H2O2溶液
无
25 ℃
③
10 mL 20%H2O2溶液
无
40 ℃
④
10 mL 20%H2O2溶液
1～2滴0.1 mol·L－1FeCl3溶液
40 ℃

通过实验得到氧气的体积与时间的关系如图所示。

(1)曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表哪个实验？
提示　反应温度越高、使用催化剂、反应物浓度越大，反应速率越快，实验①中双氧水浓度最小，没有使用催化剂，温度为25 ℃，则在实验①～④中反应速率最小，图中斜率越大，反应速率越快，并且①中产生O2是②③④的一半，则代表实验①的为Ⅳ，代表实验②的为Ⅲ，代表实验③的为Ⅱ，代表实验④的为Ⅰ。
(2)对比实验③和④的目的是什么？
提示　实验③④中，反应物浓度、反应温度相同，而实验④使用了催化剂，所以对比实验③和④的目的是研究催化剂对反应速率的影响。
(3)对比实验②和③的目的是什么？
提示　根据实验②③可知，升高反应温度，反应速率加快。
(4)若实验④改为加1 mL 0.1 mol·L－1FeCl3溶液，其他3组实验如何改动，才能得出正确的结论？
提示　实验①②③中催化剂一栏改为加1 mL水。
2．(2020·淮北市杜集区校级期中)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 ℃的热水中反应速率加快，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加快，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。

控制变量法探究影响化学反应速率的因素
(1)确定变量
在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为弄清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变，再进行实验，从而理清影响实验探究结果的因素。
(2)定多变一
在探究时，应先确定其他因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系，这样确定一种因素的影响结果以后，再确定另一种因素的影响结果，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。

1．下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是(　　)
A．抗氧化剂 B．调味剂
C．着色剂 D．增稠剂
答案　A
解析　A项，抗氧化剂减少食品与氧气的接触，延缓氧化的反应速率；B项，调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关；C项，着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关；D项，增稠剂是改变物质的浓度，与速率无关。
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，反应速率减小
D．汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强反应速率减小
答案　D
解析　铁遇浓硫酸钝化，不能加快反应速率，A错误；加入氯化钠溶液，盐酸的浓度减小，反应速率减小，B错误；升高温度，反应速率增大，C错误；减小压强，反应速率减小，D正确。
3．(2020·鱼台县校级月考)下列各组反应(表中物质均为反应物)中，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　硝酸与镁反应不生成氢气，Mg比Fe活泼，与酸反应较剧烈；B和D相比较，D中氢离子浓度较大，反应速率较大。
4．容积可变的密闭容器中加入WO3和H2发生反应：WO3(s)＋3H2(g)W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是(　　)
A．将容器的体积缩小一半，其反应速率增大
B．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变
C．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率增大
D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)的生成速率减小
答案　C
解析　将容器的体积缩小一半，导致压强增大，气体浓度增大，则反应速率增大，故A正确；保持体积不变，充入氩气，参加反应的气体的浓度不变，则其反应速率不变，故B正确；保持压强不变，充入氖气，则容器体积增大，参加反应的气体的浓度减小，H2O(g)的生成速率减小，故C错误、D正确。
5．(2020·广东佛山三水中学高一检测)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　随着反应的进行，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；由题意及图像可知，该题不知道容器体积，故不能计算出反应速率，D项错误。


题组一　化学反应速率的影响因素
1．化学反应条件的控制具有重要的现实意义。如下反应条件的控制中，不恰当的是(　　)
A．为防止铁生锈，在其表面涂一层防锈油漆
B．为防止火灾，在面粉厂、加油站等场所要严禁烟火
C．为加快KClO3的分解速率而加入MnO2
D．降温加快H2O2的分解速率
答案　D
解析　降温，H2O2的分解速率减慢。
2．四个试管中都装有5 mL 0.1 mol·L－1Na2S2O3溶液，分别在不同温度下加入0.1 mol·L－1硫酸和一定量水，最先出现浑浊的是(　　)
A．20 ℃，10 mL硫酸
B．20 ℃，5 mL硫酸和5 mL水
C．30 ℃，10 mL硫酸
D．30 ℃，5 mL硫酸和5 mL水
答案　C
解析　温度越高，反应速率越大；温度相同时，浓度越大，反应速率越大；30 ℃、10 mL硫酸时，硫酸和Na2S2O3浓度最大，速率最大，最先出现浑浊。
3．下列措施中，不能加快化学反应速率的是(　　)
A．Fe和稀硫酸反应制取H2，适当升高温度
B．Na2CO3和稀盐酸反应生成CO2，加蒸馏水
C．Al在O2中燃烧生成Al2O3，用铝粉代替铝片
D．KClO3分解制取O2时，添加少量MnO2
答案　B
解析　升高温度能使Fe和稀硫酸反应制取H2的反应速率加快；加蒸馏水稀释，碳酸钠和稀盐酸的浓度减小，从而使Na2CO3和稀盐酸反应生成CO2的反应速率减慢；用铝粉代替铝片，增大反应物的接触面积，从而使Al在O2中燃烧生成Al2O3的反应速率加快；添加少量MnO2作催化剂，从而使KClO3分解制取O2的反应速率加快。
4．恒温、恒容的密闭容器中进行反应A(g)＋B(g)===C(g)，若反应物的浓度从2 mol·L－1降到0.8 mol·L－1需20 s，那么反应物浓度由0.8 mol·L－1降到0.2 mol·L－1所需的反应时间(　　)
A．10 s B．大于10 s
C．小于10 s D．无法判断
答案　B
解析　如果按反应物浓度从2 mol·L－1降到0.8 mol·L－1需20 s计算，那么反应物浓度由0.8 mol·L－1降到0.2 mol·L－1所需的反应时间为10 s。随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，化学反应速率逐渐减慢，因此所需的反应时间应大于10 s。
5．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应的速率，且不影响生成H2的总量，可向反应容器中加入适量的(　　)
A．NaOH(s) B．H2O(l)
C．NaHSO4(s) D．Na2CO3(s)
答案　B
解析　NaOH消耗盐酸，氢离子总量减小，速率减慢，生成H2的总量减少，A不符合题意；加水稀释降低盐酸浓度，减缓反应的速率，氢离子总量不变，不影响生成H2的总量，B符合题意；加入NaHSO4固体，因其电离出氢离子，溶液中氢离子浓度增大，加快反应的速率，且生成H2的总量增加，C不符合题意；Na2CO3消耗盐酸，氢离子总量减小，速率减慢，生成H2的总量减少，D不符合题意。
6．下列措施能减慢化学反应速率的是(　　)
A．用Zn和2 mol·L－1 H2SO4溶液反应制取H2时，放在热水浴中反应
B．日常生活中，将食物贮藏在冰箱中
C．用过氧化氢溶液制氧气时添加少量二氧化锰粉末
D．用相同质量的锌粉替代锌粒与同浓度、同体积的盐酸反应制氢气
答案　B
解析　将食物贮藏在冰箱里，温度降低，反应速率减慢，B正确；在H2O2分解反应中MnO2起到催化剂作用，加入二氧化锰，反应速率加快，C错误；用锌粉替代锌粒，固体与酸接触面积增大，反应速率加快，D错误。
7．相同温度下，下列有关反应速率的说法正确的是(　　)
A．0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硫酸与2 mol·L－1NaOH溶液反应的速率相同
B．大理石块和大理石粉与0.1 mol·L－1盐酸反应的速率相同
C．等量的镁粉、铝粉和0.1 mol·L－1盐酸反应的速率相同
D．0.1 mol·L－1盐酸和0.1 mol·L－1硝酸与相同形状和大小的大理石反应的速率相同
答案　D
解析　A项是酸碱中和反应，硫酸中的H＋浓度是盐酸中H＋浓度的2倍，所以反应速率快；B项中大理石块与盐酸接触面积比大理石粉小，反应速率慢；C项中Mg比Al活泼，反应速率快。
题组二　影响化学反应速率的因素探究及分析
8．为了探究温度对化学反应速率的影响，下列实验方案可行的是(　　)




答案　D
解析　没有对比实验，A错误；催化剂不同，温度不同，无法比较，B错误；前者没有催化剂，后者有催化剂，且温度不同，无法比较，C错误；只有温度不同，其他条件都相同，该方案可行，D正确。
9.将质地相同的大理石磨制成相同大小的四块立方体，分别与足量的20 ℃ 1 mol·L－1的盐酸、15 ℃ 0.25 mol·L－1的盐酸、20 ℃ 2 mol·L－1的盐酸、15 ℃ 1 mol·L－1的盐酸反应，得到图中的四条曲线，其中表示15 ℃ 1 mol·L－1的盐酸和大理石反应的是曲线(　　)

A．1 B．2 C．3 D．4
答案　C
解析　将质地相同的大理石磨成相同大小的四块立方体，分别与足量的20 ℃ 1 mol·L－1的盐酸、15 ℃ 0.25 mol·L－1的盐酸、20 ℃ 2 mol·L－1的盐酸、15 ℃ 1 mol·L－1的盐酸反应，一般来说，温度越高，浓度越大，反应速率越大，则反应速率从大到小的顺序为20 ℃ 2 mol·
L－1的盐酸、20 ℃ 1 mol·L－1的盐酸、15 ℃ 1 mol·L－1的盐酸和15 ℃ 0.25 mol·L－1盐酸，故表示15 ℃ 1 mol·L－1的盐酸和大理石反应的是曲线3，C正确。
10．在5 mL 1 mol·L－1H2O2溶液中，加入少量FeCl3粉末，发生反应①2Fe3＋＋H2O2===O2↑＋2Fe2＋＋2H＋；②2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋，下列有关说法正确的是(　　)
A．向溶液中再加入少量NaCl粉末，增加了Cl－浓度，反应速率加快
B．Fe2＋是H2O2分解的催化剂
C．升高温度，能加快H2O2的分解速率
D．将1 mol·L－1H2O2溶液的体积增至10 mL，则H2O2的分解速率增至原来的2倍
答案　C
解析　反应速率与Cl－浓度无关，A错误；Fe3＋是H2O2分解的催化剂，B错误；升高温度加快化学反应速率，C正确；溶液体积增大，c(H2O2)不变，速率不变，D错误。

11．对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·
L－1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表：
时间
水样
0
5
10
15
20
25
Ⅰ(pH＝2)
0.4
0.28
0.19
0.13
0.10
0.09
Ⅱ(pH＝4)
0.4
0.31
0.24
0.20
0.18
0.16
Ⅲ(pH＝4)
0.2
0.15
0.12
0.09
0.07
0.05
Ⅳ(pH＝4，含Cu2＋)
0.2
0.09
0.05
0.03
0.01
0

下列说法不正确的是(　　)
A．在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为0.015 mol·L－1·min－1
B．水样酸性越强，M的分解速率越快
C．在0～20 min内，Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大
D．由于Cu2＋存在，Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快
答案　D
解析　在0～20 min内，Ⅰ中M的分解速率为 mol·L－1·min－1＝0.015 mol·L－1·
min－1，A正确；对于Ⅰ、Ⅱ组数据，0～5 min内，Ⅰ、Ⅱ中M的浓度变化分别为0.12 mol·
L－1、0.09 mol·L－1，B正确；在0～20 min内，Ⅲ中分解百分率为＝，Ⅱ中分解百分率为＝，则Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大，C正确；0～5 min内，Ⅰ中M的分解速率为 mol·L－1·min－1＝mol·L－1·min－1，Ⅳ中M的分解速率为 mol·
L－1·min－1＝mol·L－1·min－1，故Ⅰ中M的分解速率比Ⅳ快，D错误。
12．为了说明影响化学反应快慢的因素，甲、乙、丙、丁四位学生分别设计了如下A～D四个实验，你认为结论不正确的是(　　)
A．相同温度下，将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的稀盐酸反应时，两者速率一样大
B．在相同条件下，等质量的大理石块和大理石粉与相同浓度的稀盐酸反应，大理石粉反应快
C．将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下，会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D．两支试管中分别加入相同质量的氯酸钾，其中一支试管中再加入少量二氧化锰，同时加热，产生氧气的快慢不同
答案　A
解析　影响化学反应速率的因素很多，外界条件除浓度、压强、温度、催化剂等主要因素外，还有光照、固体颗粒大小、超声波等。镁和铝由于活泼性不同，决定了镁和盐酸反应比铝和盐酸反应要快得多，反应物的性质是影响反应速率大小的决定因素，A项错误；等质量的固体，表面积越大，反应速率越大，B项正确；光照可以加快反应速率，C项正确；催化剂和升高温度都可以加快反应速率，D项正确。
13．研究反应2X(g)Y(g)＋Z(g)的速率影响因素，在不同条件下进行4组实验，Y、Z起始浓度为0，反应物X的浓度(mol·L－1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．比较实验②④得出：升高温度，化学反应速率加快
B．比较实验①②得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快
C．若实验②③只有一个条件不同，则实验③使用了催化剂
D．在0～10 min内，实验②的平均速率v(Y)＝0.04 mol·L－1·min－1
答案　D
解析　实验②④起始浓度相同，但温度不同，实验④反应速率较大，则可得出：升高温度，化学反应速率加快，故A正确；实验①②温度相同，但浓度不同，实验①浓度较大，则可得出：增大反应物浓度，化学反应速率加快，故B正确；实验②③温度、浓度相同，实验③反应速率较大，应为加入催化剂，故C正确；在0～10 min内，实验②中X的浓度变化为0.2 mol·
L－1，则v(Y)＝v(X)＝×＝0.01 mol·L－1·min－1，故D错误。
14．向200 mL 6 mol·L－1盐酸中加入一定量的纯净CaCO3，产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。请回答下列问题：

(1)设OE段的反应速率为v1，EF段的反应速率为v2，FG段的反应速率为v3，则v1、v2、v3从大到小的顺序为____________________。
(2)为了减缓上述反应的速率，欲向该溶液中加入下列物质，你认为可行的是______(填字母)。
A．蒸馏水 B．氯化钾固体
C．氯化钠溶液 D．浓盐酸
(3)加入CaCO3的质量为________。
(4)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计，则EF段用盐酸表示的化学反应速率v(HCl)＝________。
答案　(1)v2>v1>v3　(2)AC　(3)25 g
(4)1.5 mol·L－1·min－1
解析　(1)根据题图中数值计算速率大小为v2>v1>v3。
(2)加蒸馏水、氯化钠溶液，相当于减小反应物的浓度，反应速率减慢。
(3)最终生成标准状况下5.6 L CO2，n(CaCO3)＝n(CO2)＝＝0.25 mol，加入CaCO3的质量为0.25 mol×100 g·mol－1＝25 g。
(4)EF段生成标准状况下n(CO2)＝＝0.15 mol，参加反应的n(HCl)＝0.30 mol，v(HCl)＝＝1.5 mol· L－1·min－1。
15．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”，进行了如下实验：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。
编号
0.01 mol·L－1酸性KMnO4溶液
0.1 mol·L－1
H2C2O4溶液
水
某种
物质
反应
温度
/℃
反应
时间
/min
Ⅰ
2 mL
2 mL
0
0
20
2.1
Ⅱ
V1 mL
2 mL
1 mL
0
20
5.5
Ⅲ
V2 mL
2 mL
0
0
50
0.5
Ⅳ
2 mL
2 mL
0
少量
20
0.2

请回答：
(1)实验计时方法是从溶液混合开始记时，至________________________时记时结束。
(2)V1＝________，V2＝________；设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是________________________。
(3)有同学在实验中发现酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做Ⅰ号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果温度没有明显变化。由此你得出的结论是：
①________不是反应速率突然加快的原因；
②可能是反应产物有催化作用。Ⅳ号实验是为验证你的猜测，实验中加入的少量某种物质是________。
答案　(1)紫红色刚好褪去　(2)1　2　探究温度对反应速率的影响　(3)①温度　②MnSO4固体
解析　(1)酸性KMnO4溶液呈紫红色，因而可以用颜色变化来判断反应结束终点，即实验计时方法是从溶液混合开始记时，至紫红色刚好褪去时记时结束。(2)Ⅰ和Ⅱ反应温度相同，Ⅱ中加入1 mL水，根据控制变量的原则，溶液总体积保持不变，因而易算出V1＝1 mL，同理可得V2＝2 mL；Ⅰ、Ⅲ实验温度不同，因而可知设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响。(3)①根据信息“某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做Ⅰ号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果温度没有明显变化”，说明温度不是反应速率突然加快的原因。②根据信息可推断有催化剂生成，常见的催化剂有金属离子，因而可推测是生成了Mn2＋加快了反应速率，为验证猜测需要加入含Mn2＋的盐，其加入的阴离子为体系中所含阴离子，这样才不会造成干扰，所以该阴离子为SO，因而加入MnSO4固体。
16．(2020·山西长治二中高一期中)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)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)。
(3)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。请分析生成氢气速率下降的主要原因：_____________________________________________________________________。
答案　(1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(2)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)
(3)①30　10　17.5
②当加入过量的CuSO4溶液后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与稀H2SO4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)要加快生成H2的反应速率，还可以采取如下措施：升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等。(3)①因为要研究CuSO4的量对反应速率的影响，所以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，即V1＝30，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，V7＝20，V8＝19.5，V9＝17.5，V10＝15。②因析出的铜的量较多，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。