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1、高考化学化学反应速率与化学平衡的综合压轴题专题复习含详细答案一、化学反应速率与化学平衡1 某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素,做了以下实验。(1)用三支试管各取 1的酸性 kmno4 1 2 2 45.0 ml、 0.01 mol l溶液,再分别滴入 0.1 mol l h c o溶液,实验报告如下。实验 1、3 研究的是 _对反应速率的影响。表中 v_ml。(2)小组同学在进行 (1)中各组实验时,均发现该反应开始时很慢,一段时间后速率会突然加快。对此该小组的同学展开讨论:甲同学认为kmno4 与 h2c2o4 的反应放热,温度升高,速率加快。乙同学认为随着反应的进行,因_,
2、故速率加快。(3)为比较 fe3 、 cu2 对 h2o2 分解的催化效果,该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:装置乙中仪器a 的名称为 _。定性分析:如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将cuso4 溶液改为cucl2 溶液更合理,其理由是_ 。定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40 ml气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是_。【答案】温度4.0产物mn 2+可能对该反应具有催化作用分液漏斗控制阴离子相同,排除阴离子的干扰收集40ml气体所需时间【解析】【分析】( 1)、作对比实验分析,其他条件相同时,只有一个条件
3、的改变对反应速率的影响;( 2)探究反应过程中反应速率加快的原因,一般我们从反应放热,温度升高,另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用;( 3)比较 fe3 、 cu2 对 h2 o2 分解的催化效果,阳离子不同,尽量让阴离子相同,减少阴离子不同造成的差别,催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体,所需时间的长短入手。【详解】( 1)实验 1、 3 反应物物质的量浓度,但温度不同,所以反应速率不同是由温度不同导致的,故实验 1、 3 研究的是温度对反应速率的影响;实验 1、2 研究的是h2c2o4 的浓度对反应速率的影响,此时反应温度相同,kmno4 的浓度相
4、同,故表中v4.0ml(2)随着反应的进行,生成的mn 2+的物质的量浓度逐渐增加,生成的mn 2+可能对反应有催化作用;(3)由仪器的构造,可知仪器a 为分液漏斗;在探究fe3+和 cu2+对 h 2o2 分解的催化效果,必须保证在其他的条件相同,所以将cuso4 改为 cucl 2 更为合理,可以避免由于阴离子不同造成的干扰;如图乙所示,实验时以收集到 40 ml 气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是时间,收集相同体积的气体,所需要的时间越少,反应速率越快。【点睛】本题通过保持其他外界条件一致而改变一个条件来探究温度、催化剂对反应速率的影响,综合性较强。2 研究 +
5、6 价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:已知: cr2o72- ( 橙色 )+ h2o2cro42- ( 黄色 )+ 2h+ h=+13. 8kj/ mol , +6 价铬盐在一定条件下可被还原为cr3+, cr3+在水溶液中为绿色。( 1)试管 c 和 b 对比,推测试管 c 的现象是 _ 。( 2)试管 a 和 b 对比, a 中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不c h+c h+) 增大对平衡的影响。你认为是一定是 ( ) 增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是(否需要再设计实验证明?_(“是”或“否”),理由是_ 。c(cr o2- )(3)对
6、比试管 a、b、c 的实验现象,可知 ph 增大27_(选填“增大”,c(cro42- )“减小”,“不变”);(4)分析如图试管 c 继续滴加 ki 溶液、过量稀 h2so4 的实验现象,说明+6 价铬盐氧化性强弱为 cr2 72-42 - (填“大于”,“小于”,“不确定”);写出此过程中氧o _cro化还原反应的离子方程式_。( 5)小组同学用电解法处理含 cr2 o72- 废水,探究不同因素对含 cr2o72- 废水处理的影响,结果如表所示( cr2o72- 的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。实验是否加入否否加入 5g否fe ( so )324是否加入 h2 4否加入 1ml加
7、入 1ml加入 1mlso电极材料阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴、阳极均为石阴极为石墨,墨墨墨阳极为铁2 72-的去除率 /%0.92212.720.857.3cr o实验中 cr2 72- 放电的电极反应式是 _。o实验中 fe3+去除 cr2 72- 的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv 中 cr272-去除率提oo高较多的原因 _ 。【答案】溶液变黄色否cr2o72- ( 橙色 )+ h2o ?cro42- ( 黄色 )+ 2h+正向是吸热反应,若因浓 h2so4 溶于水而温度升高,平衡正向移动,溶液变为黄色。而实际的实验现象是溶液橙色加深,说明橙色加深就是增大c( h+) 平衡逆向
8、移动的结果减小 大于 cr2o72- +6i-+14h+3+3i222-+6e-+3+7h22+2+=2cr2 7+14h =2cro阳极 fe 失电子生成fe, fe 与+7h ocr o2 72-在酸性条件下反应生成fe3 +, fe3+在阴极得电子生成fe2+,继续还原cr27 2-, fe2+循cr oo环利用提高了cr2o72- 的去除率【解析】【分析】根据平衡移动原理分析对比实验;注意从图中找出关键信息。【详解】( 1)由 cr2o72- ( 橙色 )+ h2o 2cro42- ( 黄色 )+ 2h+及平衡移动原理可知,向重铬酸钾溶液中加入氢氧化钠溶液后,可以减小溶液中的氢离子浓度
9、,使上述平衡向正反应方向移动,因此,试管c 和 b(只加水,对比加水稀释引起的颜色变化)对比,试管c 的现象是:溶液变为黄色。(2)试管 a 和 b 对比, a 中溶液橙色加深。甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c h+c h+) 增大对平衡的影响。我认为不( ) 增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是(需要再设计实验证明,故填否。理由是:cr2o72- ( 橙色 )+ h2o ?cro42- ( 黄色 )+ 2h+正向是吸热反应,浓 h2so4 溶于水会放出大量的热量而使溶液的温度升高,上述平衡将正向移动,溶液会变为黄色。但是,实际的实验现象是溶液的橙色加深,说明上述平衡是向逆反应
10、方向移动的,橙色加深只能是因为增大了+c( h ) 的结果。(3)对比试管 a、b、c 的实验现象,可知随着溶液的ph 增大,上述平衡向正反应方向移动, c(cr2o 72- ) 减小,而 c(cro 4 2- )增大,故 c(cr2o72- ) 减小。c(cro42- )(4)向试管 c 继续滴加 ki 溶液,溶液的颜色没有明显变化,但是,加入过量稀h2 4so后,溶液变为墨绿色,增大氢离子浓度,上述平衡向逆反应方向移动,cro42- 转化为 cr2 72-o,cr2 72- 可以在酸性条件下将 i- 氧化,而在碱性条件下,cro4 2- 不能将 i-氧化,说明 +6 价铬o盐氧化性强弱为:
11、 cr2o72- 大于 cro42- ;此过程中发生的氧化还原反应的离子方程式是 cr2o72- +6i- +14h+=2cr3+3i2+7h2o。( 5)实验中, cr2o7 2- 在阴极上放电被还原为 cr3+,硫酸提供了酸性环境,其电极反应式是 cr2o72- +6e- +14h+=2cr3+7h2o。由实验中fe3+去除 cr2o72- 的机理示意图可知,加入fe2( so4) 3 溶于水电离出fe3+,在直流电的作用下,阳离子向阴极定向移动,故fe3+更易在阴极上得到电子被还原为fe2+, fe2+在酸性条件下把cr2o72- 还原为 cr3+。如此循环往复,fe3+在阴极得电子生成
12、fe2+,继续还原2 72-, fe2+循环利用提高了cr2 72-的去除率。由此可知,实验iv 中 cr272- 去除率提高较cr ooo多的原因是:阳极fe 失电子生成fe2+,fe2+与 cr2o72- 在酸性条件下反应生成fe3+, fe3+在阴极得电子生成fe2+,继续还原cr2o72- ,故在阴阳两极附近均在大量的fe2+, fe2+循环利用提高了 cr2o72- 的去除率。【点睛】本题中有很多解题的关键信息是以图片给出的,要求我们要有较强的读图能力,能从图中找出解题所需要的关键信息,并加以适当处理,结合所学的知识解决新问题。3so2 是常见的大气污染物,燃煤是产生so2 的主要原
13、因。工业上有多种方法可以减少so2 的排放。(1)往煤中添加一些石灰石,可使燃煤过程中产生的so2 转化成硫酸钙。该反应的总化学方程式是 _ 。(2)可用多种溶液做燃煤烟气中so2 的吸收液。分别用等物质的量浓度的na2so3 溶液和 naoh 溶液做吸收液,当生成等物质的量nahso3 时,两种吸收液体积比 v(na2so3): v(naoh)=_。naoh 溶液吸收了足量的so2 后会失效,可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤,使naoh 溶液再生,再生过程的离子方程式是_。(3)甲同学认为bacl2溶液可以做2so 的吸收液。为此甲同学设计如下实验(夹持装置和加热装置略,
14、气密性已检验)。反应开始后,a 中 na2 3固体表面有气泡产生同时有白雾so生成; b 中有白色沉淀。甲同学认为b 中白色沉淀是 so223与 bacl 溶液反应生成的baso ,所以 bacl22溶液可做 so 吸收液。乙同学认为b中的白色沉淀是baso4,产生 baso4 的原因是:a 中产生的白雾是浓硫酸的酸雾,进入b 中与 baci2 溶液反应生成baso4 沉淀。 _ 。为证明 so2 与 bacl2 溶液不能得到 baso3 沉淀,乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验(夹持装置和加热装置略,气密性已检验):反应开始后, a 中外,未见其它现象;试管 b 中试剂是na2so3
15、 固体表面有气泡产生同时有白雾生成;b、 c 试管中除了有气泡d 中红色褪去。_ 溶液;滴加浓硫酸之前的操作是_ 。通过甲、乙两位同学的实验,得出的结论是_ 。高温【答案】 2caco32422+-3-caso32+ 2so +o2caso+2co1:2 ca +oh + hso + h o a 中产生的 so2 与装置内空气中的o2 进入 b 中与 bacl2 溶液反应生成baso4 沉淀饱和 nahso3打开弹簧夹,通入n2,一段时间后关闭弹簧夹so2 与 bacl2 溶液不能得到baso3 沉淀,不能用 bacl2 溶液做吸收so2 的吸收液【解析】【分析】浓硫酸和亚硫酸钠固体反应可以生
16、成二氧化硫,由于反应放热,浓硫酸有可能挥发,进入b 中,和 bacl2 溶液反应生成 baso4 白色沉淀,不能确定 b 中产生的白色沉淀是硫酸和 bacl2 反应产生的 baso4 还是二氧化硫和 bacl2 反应生成的 baso3,所以要先除去可能存在的硫酸,需要通过饱和亚硫酸氢钠溶液,既不吸收二氧化硫,又可以除去硫酸,然后再通入bacl2 溶液中,若产生白色沉淀,则证明bacl2 溶液可以吸收二氧化硫,若不产生白色沉淀,则证明 bacl2 溶液不可以吸收二氧化硫,实验结果是除去了硫酸后bacl2 溶液中没有产生沉淀,所以得出结论:so2与 bacl2溶液不能得到 baso3 沉淀,不能用
17、bacl2 溶液做吸收so2 的吸收液。【详解】(1)在高温下石灰石与so2 以及氧气反应生成硫酸钙和co2,反应的化学方程式为 2caco3+ 2so +o2caso+2co 。2242( 2)当生成等物质的量 nahso3 时,根据钠离子守恒可知需要亚硫酸钠和氢氧化钠的物质的量之比是 1: 2。由于二者的浓度相等,则需要的溶液体积之比是1: 2。要把亚硫酸氢钠转化为氢氧化钠,需要加入氢氧化钙,反应的离子方程式为ca2+ +oh-+3-caso32hso + h o。(3)由于空气中含有氧气,因此另外一种可能是a 中产生的 so2 与装置内空气中的o2进入 b 中与 bacl2 溶液反应生成
18、 baso4 沉淀。为排除浓硫酸酸雾的影响,b 中应该盛放饱和亚硫酸氢钠溶液。为防止空气中氧气的影响,滴加浓硫酸之前的操作是打开弹簧夹,通入n2,一段时间后关闭弹簧夹。a 中 na23b、c 试管中除了有气泡外,未见其它so 固体表面有气泡产生同时有白雾生成;现象; d 中红色褪去,说明有so2产生,所以结论是223沉so与 bacl 溶液不能得到baso淀,不能用bacl2溶液做吸收2so 的吸收液。【点晴】解答综合性实验设计与评价题的基本流程原理 反应物质 仪器装置 现象 结论 作用意义 联想。具体分析为:( 1)实验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?( 2)所用各物质名称、状
19、态、代替物 (根据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择 )。( 3)有关装置:性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。( 4)有关操作:技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。( 5)实验现象:自下而上,自左而右全面观察。( 6)实验结论:直接结论或导出结论。4 某兴趣小组在实验室进行如下实验探究活动。(1)设计如下实验研究2fe3 2i ?2fe2 i2 的反应。振荡静置后c 中观察到的现象是_;为证明该反应存在一定限度,还应补做实验为:取c 中分液后的上层溶液,然后_(写出实验操作和现象 )。测定上述ki 溶液的浓度,进行以下操作
20、:i 用移液管移取20.00 ml ki 溶液至锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量h2o2 溶液,充分反应。ii 小心加热除去过量的 h2 o2。iii 用淀粉做指示剂,用c mol/l na 2s2o3 标准溶液滴定,反应原理为:2na2s2 o3 i2 2naina2s4o6。步骤 ii 是否可省略 ?_(答 “可以 ”或 “不可以 ”)步骤 iii 达到滴定终点的现象是_。巳知 i2 浓度很高时,会与淀粉形成稳定的包合物不易解离,为避免引起实验误差,加指示剂的最佳时机是_。(2)探究 mn2 对 kmno42 2 4溶液反应速率的影响。酸性溶液与 h c o反应原理 (化学方程式
21、)为 _;仪器及药品:试管(两支 )、 0.01 mol/l kmno 4 酸性溶液、 0.1 mol/l h 2c2o4 溶液、一粒黄豆大的 mnso4 固体;实验方案:请仿照教材(或同教材 )设计一个实验用表格,在行标题或列标题中注明试剂及观察或记录要点。 _【答案】溶液分层,上层水层为黄绿色,下层四氯化碳层为紫色滴加 kscn溶液,溶液变红 不能; 当滴入最后一滴 na2s2o3标准溶液时,蓝色褪去且半分钟内不复原用 cmol/l na 2s2o3 标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时,滴加淀粉指示剂,再继续滴加标准溶液-+2+2mno4+5h2c2o4+6h =2mn +10co2+8h2o;
22、0.01 mol/lkmno4 酸性溶液和0.1 mol/l 0.01 mol /lkmno4 酸性溶液、0.1 mol/l 的加入试剂h2c2o4 溶液和硫酸锰固体的 h2c2o4 溶液褪色时间实验结论【解析】【分析】( 1) 由题意可知,过量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和碘,向溶液中加入四氯化碳,振荡静置,溶液分层,为证明该反应存在一定限度,应检验上层溶液中是否存在 fe3 ; 由步骤i 可知,双氧水的氧化性强于单质碘,若步骤ii 省略,溶液中过氧化氢会与na2s2o3 溶液反应;当na2s2o3 标准溶液过量时,溶液中碘单质完全反应,溶液由蓝色变为无色;为避免引起实验误差,滴
23、定开始时不能加入淀粉指示剂,应当在i2 浓度较小时再滴入淀粉;(2) kmno4 酸性溶液与h2c2o4 溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水。【详解】( 1) 由题意可知,过量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和碘,向溶液中加入四氯化碳,振荡静置,溶液分层,上层为氯化铁和氯化亚铁得混合溶液,溶液的颜色为黄绿色,下层为碘的四氯化碳溶液,溶液的颜色为紫色;为证明该反应存在一定限度,应检验上层溶液中是否存在fe3,还应补做实验为:取 c 中分液后的上层溶液,然后滴加kscn溶液,溶液变红色,故答案为:溶液分层,上层水层为黄绿色,下层四氯化碳层为紫色;滴加 kscn溶液,溶液变红; 由步骤
24、 i 可知,双氧水的氧化性强于单质碘,若步骤ii 省略,溶液中过氧化氢会与na2s2o3 溶液反应,导致na2s2o3 标准溶液体积偏大,所测结果偏高,故不能省略;当na2s2o3 标准溶液过量时,溶液中碘单质完全反应,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不复原;由 i2 浓度很高时,会与淀粉形成稳定的包合物不易解离,为避免引起实验误差,滴定开始时不能加入淀粉指示剂,应当在i2 浓度较小时再滴入淀粉,故答案为:不能;当滴入最后一滴 na2 2 32 23s o 标准溶液时,蓝色褪去且半分钟内不复原;用c mol/l na s o 标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时,滴加淀粉指示剂,再继续滴加标准溶液;(2
25、) kmno42 2 4酸性溶液与 h c o 溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水,反应的离子方程式为 2mno 4-+5h2c2o4+6h+=2mn 2+10co2 +8h2o;据题给条件,设计探究mn 2对kmno4 酸性溶液与h2c2o4 溶液反应速率的影响的实验,应用取两份等体积的0.01mol/lkmno 4 酸性溶液,一份加入0.1mol/l 的 h2c2o4 溶液,另一份加入等体积的0.1mol/l 的 h2c2o4 溶液和硫酸锰固体,测定溶液由紫色退为无色所需要的时间,实验用表格如下:0.01mol/lkmno 4 酸性溶液和 0.1mol/l0.01mol/lkmno
26、4 酸性溶液、 0.1mol/l 的加入试剂溶液h c o 溶液和硫酸锰固体c o的 h2 2 42 2 4褪色时间实验结论故答案为: 2mno 4-2 2 4+2+22o;+5h c o +6h =2mn+10co +8h0.01mol/lkmno 4 酸性溶液和 0.1mol/l0.01mol/lkmno 4 酸性溶液、 0.1mol/l 的加入试剂h2 c2o4 溶液和硫酸锰固体的 h2 c2o4 溶液褪色时间实验结论【点睛】当 na2s2o3 标准溶液过量时,溶液中碘单质完全反应,溶液由蓝色变为无色,为避免引起实验误差,滴定开始时不能加入淀粉指示剂,应当在 i2 浓度较小时再滴入淀粉是
27、解答关键,也是难点和易错点。5 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。实验一:他们只利用cu、 fe、 mg 和不同浓度的硫酸(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。甲同学研究的实验报告如下表实验步骤现象结论分别取等体积的 2金属的性质越活泼,反应速率mol/l 的硫酸于试管中反应速率 mg fe,cu 不反应越快( 1)甲同学表中实验步骤 为 _( 2)甲同学的实验目的是:在相同的温度下,_。实验二:乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行定量实验。( 3)乙同学在实验中应该测
28、定的数据是_。( 4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是 _;该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是 _。【答案】分别投入大小、形状相同的cu、 fe、 mg 研究金属 (或反应物 )本身的性质与反应速率的关系一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)mg(或fe)和0.5 mol/l硫酸和2 mol/l硫酸常温下mg与18.4 mol/l硫酸反应生成so2, fe 在18.4mol/l 硫酸中钝化【解析】【分析】( 1)要比较金属和稀硫酸的反应快慢,则应该使金属的形状和大小都是相同的,即分别投入形状、大小相同的 cu、 fe、 mg;( 2)根据步骤和现象,目的是探究金属(反应物)
29、本身的性质与反应速率的关系;( 3)要定量研究,需要测定一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需要的时间);(4)浓硫酸和金属反应不能生成氢气,而铜与稀硫酸又不反应,所以选择的药品是mg(或 fe)、 0.5ol/l 硫酸和 2mol/l 硫酸。常温下mg 与 18.4 mol/l 硫酸反应生成so2; fe 在18.4 mol/l 硫酸中钝化。【详解】( 1)根据表中的信息得出该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响,根据表中数据可知,硫酸的浓度相同,不同金属的规格应相同,故答案为:分别投入大小、形状相同的al、 fe、mg;( 2)根据表中的信息可知
30、该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响,故答案为: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,根据速率公式可知应该测定的实验数据是测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间,故答案为:一定时间内产生气体的体积 (或产生一定体积的气体所需时间 );( 4)由题意可知实验中应选用的实验药品是金属和酸,因浓硫酸和铁发生钝化现象而影响判断,所以完成该实验应选用的实验药品是mg (或 fe)和 0.5mol/l 、 2mol/l 的硫酸;常温下,浓硫酸能够使fe 钝化, mg 发生氧化还原反应不生成
31、氢气,而生成二氧化硫,不能判断影响化学反应速率的因素,故答案为:mg (或 fe)和 0.5mol/l 、 2mol/l 的硫酸;常温下 mg 与 18.4 mol/l 硫酸反应生成so2, fe 在 18.4 mol/l 硫酸中钝化。6 某研究性学习小组利用h2c2 o4 溶液和酸性 kmno4 溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下: (不考虑溶液混合所引起的体积缩小)实参加反应的物质溶液颜色验实验温kmno溶液 (含硫酸 )h c o溶液h o褪至无色序度 /k42242时所需时号v/mlv/mlv/ml间 /sc/mol l1c/mol l1a29320.0
32、240.106bt120.0230.1v18c31320.02v20.11t1(1)通过实验 a、 b,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,其中v1_ , t1_;通过实验 _可探究出温度变化对化学反应速率的影响。(2)c 组实验中溶液褪色时间t 1_(填“ ”或 “” )8s,c组实验的反应速率v(kmno4 ) =_。 (用含有 t 1 的式子表示 )(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中n(mn 2 )随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成n(mn 2+)突变的可能的原因是:_。【答案】 1293 b、c生成的 mn20.02/3t1 mol l1s1对反应有催化作用,
33、使得反应速率加快,单位时间内产生的n(mn 2 )突增【解析】【分析】(1)实验 a、b,从表中数据可知改变的条件是同温下浓度对反应速率的影响,根据h2c2o4溶液浓度不同对反应速率的影响进行解答;(2)实验 b、 c 应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响;先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量,然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率;(3)实验过程中n(mn 2+)随时间变化的趋势如图所示,由图可知反应速率突然增大。【详解】(1)实验 a、b,从表中数据可知改变的条件是h2c2o4 浓度,故通过实验a、 b,可探究出浓度的改变对反应速率的影响;溶液的总体积相同,高锰酸钾和草酸的浓
34、度相同,用量也相同,根据实验 1 可知溶液总体积为 6ml,所以 v1=1.0ml;其他条件相同,探究浓度对化学反应速率的影响,故温度 t1=293;其他条件相同,探究温度对化学反应速率的影响,则b、 c 符合;(2)实验 b、 c 应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响,实验3 温度较大,则反应0.02mol / l10.02速率较大, t3-1 -1;18scv(kmno4 )=组实验的反应速率mol?l ?s,t1s3t1(3)实验过程中 n(mn2+)随时间变化的趋势如图所示,由图可知反应速率突然增大,可说明生成的 mn 2+对反应有催化作用,使得反应速率加快,单位时间内产生的n(
35、mn 2+)突增。7cuso4 溶液对过氧化氢的分解反应具有催化作用。有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用,于是他们做了以下探究。(1)请你帮助他们完成实验报告:实验过程实验现象实验结论在一支试管中加入5 ml 5%的 h2o2 溶液,然后滴入适量的fecl3 溶液,把带火_fecl3 溶液可以催化h2o2 分解星的木条伸入试管33 和 cl ,同学们提出以下猜想。(2)已知 fecl 在水中可电离出 fe甲同学的猜想:真正催化h2o2分解的是 fecl3溶液中的 h2o;乙同学的猜想:真正催化h2o2分解的是 fecl3溶液中的 fe3 ;丙同学的猜想:真正催化h2o2分解的是
36、fecl3溶液中的 cl 。你认为最不可能的是_同学的猜想,理由是_。(3)同学们对余下的两个猜想用实验进行了探究。请你仔细分析后完成下表:实验过程实验现象实验结论向盛有 5 ml 5%的 h2o2 溶液的试管中加入少量的_无明显现象盐酸,并把带火星的木条伸入试管向盛有 5 ml 5%的 h2o2溶液的试管中加入少量的_,并把带火星的木条伸入试管【答案】试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃甲 过氧化氢溶液中有水,可见水不是催化剂起催化作用的不是 cl24 3溶液试管中有大量气泡产生,带火星的木fe (so )条复燃起催化作用的是fe3【解析】【分析】此题通过提出猜想、实验探究、得出结论等步骤
37、,以实验形式探究fecl2 溶液对过氧化氢分解反应的催化作用。( 1) fecl3 溶液对双氧水的分解有催化作用,所以现象是试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃;( 2)对于真正催化分解 h2o2 的到底是 h2o、 fe3+还是 cl-,同学共有三个猜想,根据推理,可知最不可能的是甲;(3)通过加入加入少量的hcl 引入 cl-,而无明显现象,起催化作用的不是cl-;从而可知起催化作用的一定是铁离子,通过加入fe( no3) 3 溶液(或fe2( so4)3 溶液引入fe3+,h2o2 的分解被促进,故试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃,说明起催化作用的是fe3+。【详解】(1)根据实
38、验结论可知实验中 h2o2 迅速分解,则现象为产生大量气泡,带火星的木条复燃,故答案为试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃;(2) 三个猜想中,最不可能的是甲,理由是l5%过氧化氢溶液中自身有水,但一般情况过氧化氢溶液比较稳定,不会自行分解,可见水不是催化剂,故答案为甲;因过氧化氢溶液中自身有水,可见水不是催化剂;(3)设计实验时需要控制变量,即分别加入fe3或 cl,第一步实验加盐酸(有 cl 、无 fe3 )3无明显现象,说明 cl 不起催化作用;第二步实验应加入一种含fe但不含 cl 的物质,如fe2 (so4)3 等, h2o2 的分解被促进,故试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
39、,说明起催化作用的是 fe3+,故答案为起催化作用的不是cl- ;fe2(so43溶液);试管中有大量气)泡产生,带火星的木条复燃;起催化作用的是fe3+。【点睛】本题考查化学探究实验,注意从对比试验的角度验证了对h3+,把握2o2起催化作用的是 fe催化剂对反应速率的影响及题给信息为解答的关键。8 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100ml 稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):时间( min )12345氢气体积( ml)(标况50120232290310下)( 1)哪一时间段(指 0 1、 1 2、 23、 3 4、 4 5min
40、,下同)反应速率最大 _ (填序号,下同),原因是_ (2)哪一段时段的反应速率最小_ ,原因是_ ( 3)求 2 3 分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变,不要求写出计算过程)_(4) .如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列试剂 : a.蒸馏水b kno34溶液溶液 cnacl 溶液 d cuso你认为可行的是(填编号)_ 【答案】 反应放热,温度高 盐酸浓度变小0.1mol/(lmin)ac【解析】试题分析 : 计算每个时间段生成气体的体积,根据相同条件下气体体积与反应速率的关系判断速率,根据反应与能量变化的关系判断速率变化的原因;2)( 计算每个时间段生成气体的体积 ,根据相同条件下气体体积与反应速率的关系判断速率,根据反应与能量变化的关系判断速率变化的原因;(3)先求出气体的物质的量,再计算盐酸变化的物质的量,利用速率计算公式计算速率; 根据浓度、电解质的
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