Question

某合作小組同學將銅片加入稀硝酸，發現開始時反應非常慢，一段時間后反應速率明顯加快．該小組通過實驗探究其原因．
（1）提出合理假設．該實驗中反應速率明顯加快的原因可能是

 

．
A．反應放熱導致溫度升高    
B．壓強增大
C．生成物的催化作用        
D．反應物接觸面積增大
（2）初步探究．測定反應過程中溶液不同時間的溫度，結果如下表：

時間/min	0	5	10	15	20	25	35	50	60	70	80
溫度/℃	25	26	26	26	26	26	26.5	27	27	27	27

結合實驗目的和表中數據，你得出的結論是

 

．
（3）進一步探究．查閱文獻了解到化學反應的產物（含中間產物）可能對反應有催化作用，請完成以下實驗設計表并將實驗目的補充完整：

實驗 編號	銅片 質量/g	0.1mol?L-1的 硝酸體積/mL	硝酸銅 晶體/g	亞硝酸鈉 晶體/g	實驗目的
①	5	20	0	0	實驗①和②探究   的影響；實驗①和③探究   的影響．
②	5		0.5
③	5	20		0.5

Answer 1

考點：探究影響化學反應速率的因素

專題：實驗設計題

分析：（1）本題提供的實驗情景是具體的，除了將銅片放入稀硝酸不再有其他操作，故接觸面積是不需要列入合理假設的，由于反應物是固液體系，故壓強也是不需要列入合理假設的．剩下的因素中，溫度要成為影響因素的前提是反應過程中體系溫度升高，當然還有催化劑的影響；
（2）驗證溫度對速率的影響，獲得實驗數據后可以獲得一系列結論，如果把它放在整個實驗探究中去理解可知最重要的結論是反應液溫度上升不是反應速率明顯加快的主要原因；
（3）當探究進入到產物催化作用的研究，還是要從合理假設開始，從離子方程式看，新增的物質只有銅離子，故銅離子的影響應列入合理假設（體系中一直存在NO₃^-，故NO₃^-不應列入合理假設；NO不溶于水立即逸出也不應列入合理假設），另一種中間產物亞硝酸根的影響是試題提示的，然后才是針對每一個具體的探究目的設計對比實驗．由于探究是不是這種新增物質導致反應速率加快，因此對比的重點是有和無，而不是含量的多少，故作為對照的實驗①除了銅片和稀硝酸不應該再引入其他物質．

解答： 解：（1）除了將銅片放入稀硝酸不再有其他操作，故接觸面積是不需要列入合理假設的，由于反應物是固液體系，故壓強也是不需要列入合理假設的．剩下的因素中，溫度要成為影響因素的前提是反應過程中體系溫度升高，當然還有催化劑的影響，故選AC；
（2）由表中數據可知，隨著反應的進行，反應速率明顯加快，但溫度變化不大，所以溫度不是反應速率明顯加快的主要原因；
故答案為：溫度不是反應速率明顯加快的主要原因；
（3）探究進入到產物催化作用的研究，還是要從合理假設開始，從離子方程式看，新增的物質只有銅離子，故銅離子的影響應列入合理假設（體系中一直存在NO₃^-，故NO₃^-不應列入合理假設；NO不溶于水立即逸出也不應列入合理假設），另一種中間產物亞硝酸根的影響是試題提示的，然后才是針對每一個具體的探究目的設計對比實驗．由于探究是不是這種新增物質導致反應速率加快，因此對比的重點是有和無，而不是含量的多少，故作為對照的實驗①除了銅片和稀硝酸不應該再引入其他物質，
故答案為：20；0；Cu²⁺；亞硝酸根．

點評：本題主要考查了影響反應速率的因素，題目難度中等．