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文档简介
1、2020-2021高考化学二轮化学反应速率与化学平衡专项培优及答案一、化学反应速率与化学平衡1.黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:现称取研细的黄铜矿样品 1.150g,在空气存在下进行煨烧,生成Cuk Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的,置于锥形并中,用 0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,初读数为100.00mL,终读数如图所示。请回答下列问题:(1)称量样品所用的仪器为 ,将样品研细后再反应,其目的是(2)装置a的作用是a.有利于空气中氧气充分反应b.除去空气中的水蒸气c.有利于气体
2、混合d有利于观察空气流速(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是 。(4)滴定时,标准碘溶液所耗体积为 mLo判断滴定已达终点的现象是。通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。(填编号)(5)若用右图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是(6)若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度误差为+1%,假设实验操作均正确,可能的原因主要有 。【答案】电子天平使原料充分反应、加快反应速率仄d使反应生成的SQ全部进入d装置中,使结果精确20.10mL溶液恰好由无色变成浅蓝色,且半分钟内不褪色80.4% 空气中的CQ与Ba(OH)2反应生成BaCQ沉淀;BaSQ被氧化成Ba
3、SQ【解析】【分析】(1)根据称量黄铜矿样品1.150g,选择精确度较高的仪器;将样品研细,增大了接触面积;(2)浓硫酸可以将水除去,还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速;(3)反应产生的二氧化硫应该尽可能的被d装置吸收;(4)根据滴定管的读数方法读出消耗碘溶液的体积,根据反应结束时的颜色变化判断滴定终点;先找出黄铜矿和二氧化硫及碘单质的关系式CuFeS2SC22I2,再根据题中数据进行计算;(5)图2中的中通入二氧化硫,反应生成了硫酸钢沉淀,可以根据硫酸钢的质量计算二氧 化硫的量;(6)Ba(OH)2溶液能吸收空气的 CQ,另外BaSQ易被空气中氧气氧化,这些原因均能引起测 定误差。【详解
4、】(1)由于称量黄铜矿样品1.150g,精确度达到了千分之一,应该选用电子天平进行称量,把 黄铜矿样品研细,可以增大接触面积,从而提高反应速率,并且使黄铜矿充分反应;(2)装置a中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入反应装置b中发生危险,同时根据冒出的气泡的快慢来控制气体的通入量,故答案为bd;(3)黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物,分解完毕后仍然需要通入一段时间的空气,可以将b、d装置中的二氧化硫全部排出去,使结果更加精确;(4)根据滴定管的示数是上方小,下方大,可以读出滴定管示数是20.10mL,当达到滴定终点时,二氧化硫已经被碘单质消耗完毕,再滴入一滴碘单质,遇到淀粉会变
5、蓝;根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式:CuFeS2SC22I2,消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.10mL时,即消耗的碘单质的量为:0.05mol/L X0.0201L=0.00105moJ所以黄铜矿的质量是:0.5 x 0.00105mol x 184g/mol x 10=0,924眺纯度是:0.9246g x 100%=80.4%1.15g(5)由于图2中,硝酸钢溶液中通入二氧化硫能够生成硫酸钢沉淀,过滤干燥后,根据硫酸钢的质量计算出二氧化硫的质量,故答案为;(6)将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度误差为+ 1%,在实验操作均正确的前提下,引起误差的可能原因主要
6、有空气中的CQ与Ba(OH)2反应生成BaCQ沉淀或BaS。被氧化成BaSC4o2.根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为Fe$)作为原料。完成下列填空:(1)将0.050mol SC2(g)和0.030mol C 2(g)充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SC2(g)+C2(g)? 2SC3(g)+Qo经2分钟反应达到平衡,测得n(SC3)=0.040mol,则 Q的平均反应速率为(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SC2平衡转化率的有 (选填编号)a.移出氧气b降低温度c.减小压强d再充入 0.050molSO2(g)和 0.030molO2(g)在起始温度
7、Ti(673K)时SQ的转化率随反应时间的变化如图,请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SQ的转化率随反应时间变化的示意图10 M 345460t(min)(4)黄铁矿在一定条件下煨烧的产物为SQ和Fe3O4将黄铁矿的煨烧产物 Fe3O4溶于H2SC4后,加入铁粉,可制备 FeSQ。酸溶过程中需维持 溶液有足够的酸性,其原因是 Fe检能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42,写出有关的离子方程式。有2mol氧化产物生成时转移的电子数为 制 Fe3+与 F铲的水解,并防止 Fe2+被氧化成 Fe3+ FeS+14Fe3+8H2O=15Fe2+2SC42+1
8、6H+14NA【解析】 【分析】(1)根据v= c求出氧气的速率,然后根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比计算;(2)反应放热,为提高 SQ平衡转化率,应使平衡向正反应方向移动,可降低温度,体积不变,不能从压强的角度考虑,催化剂不影响平衡移动,移出氧气,平衡向逆反应方向移动,不利于提高SQ平衡转化率,由此分析解答;(3)反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但达到平衡所需要的时间缩短,据此画出曲线;(4)Fe3+与Fe2*易水解,F易被氧化成Fe3+;根据氧化还原反应中的反应物和生成物几何电子守恒来配平化学方程式,结合方程计算转移电子数。【详解】0.040mol1(
9、1)v(SO3)=2L =0.01mol/(L?min ),所以 v(O2)= v(SQ)= 0.005mol/(L?min),t 22min故答案为:0.005mol/(L?min);(2)a.移出氧气,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减少,故不选;b.降低温度,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,故选;c.减小压强,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减少,故不选;d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g),相当于增大压强,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,故选;故答案为:bd;反应:2SC2(g)+O2(g)? 2SO3(g) HV0, SC2的转化率在起始温度 Ti
10、= 673K下随反应时间的变化如图,其他条件不变,仅改变起始温度为T2= 723K,温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但反应速率增大,达到平衡需要的时间短,在图中画出温度T2下SQ的转化率随反应时间变化的预期结果示意图如图所示SCbH SO4。T:T;(4)Fe2O3(或Fe3O4等)溶于H2SO4后,生成的FeT与F?易水解,Fe2+易被氧化成Fe SC2是常见的大气污染物,燃煤是产生SO2的主要原因。工业上有多种方法可以减少SC2的排放。(1)往煤中添加一些石灰石,可使燃煤过程中产生的SQ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
11、等物质的量浓度的Na2SQ溶液和NaOH溶液做吸收液,当生成等物质的量NaHSQ时,两种吸收液体积比 V(Na2SQ): V(NaOH)=。+ ,所制Fe3+与FeT的水解,并防止-2价的硫离子具有还原性, 根离子,有关的离子方程式为:以要加入Fe粉和酸,抑制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+,故答案为:抑Fe2+被氧化成Fe3+;FeS可以将溶液中的Fe3+还原为Fe2+ ,而本身被氧化为硫酸Fe8+14Fe3+8H2O=15Fe2+2SO2+16H+,氧化产物是硫酸根离子,有2mol硫酸根生成时转移的电子数为14Na,故答案为:FeQ+14Fe3+8H2O=15Fe2
12、+2SC42 +16H+; 14Nao【点睛】 注意(3)温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但反应速率增大,达到平衡需 要的时间短,此为解题的关键。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BaC2溶液可以做SQ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,气密性已检验)。反应开始后,A中NazSQ固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B中有白色沉淀。甲同学认为 B中白色沉淀是SQ与BaC2溶液反应生成的BaSQ, 所以BaC2溶液可做SO2吸收液。乙同学
13、认为B中的白色沉淀是 BaSQ,产生BaSQ的原因是:A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾,进入 B中与BaC2溶液反应生成BaSQ沉淀。为证明SQ与BaC2溶液不能得到 BaSQ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Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成;B、C试管中除了有气泡外,未见其它现象; D中红色褪去。试管B中试剂是 溶液;滴加浓硫酸之前的操作是 o通过甲、乙两位同学的实验,得出的结论是【答案】2CaCQ + 2SO2 +O22CaSQ+2CQ 1:2 C02+OH-+ HSO- = CaSO3 J + H2O A 中
14、高温产生的SQ与装置内空气中的 O2进入B中与BaC2溶液反应生成 BaSQ沉淀 饱和NaHSQ 打开弹簧夹,通入 N2, 一段时间后关闭弹簧夹 SO2与BaC2溶液不能得到 BaSQ沉淀,不能用BaC2溶液做吸收S。的吸收液【解析】【分析】浓硫酸和亚硫酸钠固体反应可以生成二氧化硫,由于反应放热,浓硫酸有可能挥发,进入B中,和BaCb溶液反应生成 BaSQ白色沉淀,不能确定 B中产生的白色沉淀是硫酸和BaC2反应产生的BaSQ还是二氧化硫和 BaC2反应生成的BaSQ,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BaC2溶液中,若产生白色
15、沉淀,则证明BaC2溶液可以吸收二氧化硫,若不产生白色沉淀,则证明BaC2溶液不可以吸收二氧化硫,实验结果是除去了硫酸后BaC2溶液中没有产生沉淀,所以得出结论:SO2与BaC2溶液不能得到 BaSQ沉淀,不能用BaC2溶液做吸收SO2的吸收液。【详解】(1)在高温下石灰石与 SQ以及氧气反应生成硫酸钙和CQ,反应的化学方程式为 2CaCQ高浪+ 2SQ+O2- 2CaSQ+2CO2。(2)当生成等物质的量 NaHSQ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
16、离子方程式为Ca2+ +OH-+HSQ-=CaSQJ + H2Oo(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BaC2溶液反应生成 BaS。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Na2SO3固体表面有气泡产生同时有白雾生成; B、C试管中除了有气泡外,未见其它 现象;D中红色褪去,说明有 SC2产生,所以结论是 SQ与BaC2溶液不能得到BaS。沉 淀,不能用BaC2溶液做吸收SQ的吸收液。【点晴】解答综合性实验设计与评价题的基
17、本流程原理一反应物质一仪器装置一现象一结论一作用意义一联想。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.某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeC3溶液的反应。(1)甲同学向FeC3溶液中加入Cu粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此证明发生
18、了反 应,其离子方程式是_。(2)乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生:将Cu粉加入到滴有少量 KSCN的FeC3溶液中,观察到溶液红色褪去,有白色沉淀A产生。针对白色沉淀 A,查阅资料:A可能为CuCl和CuSCN其中硫元素的化合价为-2价)中的 一种或两种。实验过程如下:请回答:I .根据白色沉淀B是_(填化学式),判断沉淀A中一定存在CuSCNn.仅根据白色沉淀 A与过量浓HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀A中一定存在CuSCN从氧化还原角度说明理由:_。出.向滤液中加入a溶液后无明显现象,说明A不含CuCl,则a是_(填化学式)。根据以上实验,证明 A仅为CuSCN进一
19、步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因,将该反应的方程式补充完整:_ Cu2+_SCN?=_ CuSCM +_ (SCN2_结合上述过程以及 Fe(SCN3? Fe3+3SCN?勺平衡,分析(2)中溶液红色褪去的原因:O(3)已知(SCN2称为拟卤素,其氧化性与Br2相近。将KSCN溶液滴入(1)所得的溶液中,观察到溶液变红色,则溶液变红的可能原因是或。【答案】Cu+2Fe5+=Cu2+2Fe2+ BaSO +1 价铜也可将浓 HNO3 还原 AgNQ 2Cu2+4SCN =2CuSCNj +(SCN) Cu 和 Fe3+反应生成 Cu I.不溶于稀硝酸的白的沉淀为硫酸钢;n .亚铜离子具有还
20、原性,也能被硝酸氧化;m.检验氯离子,应加入硝酸银溶液;据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,写出反应的方程式;根据浓度对平衡移动规律进行分析;(3)亚铁离子具有强还原性,空气中氧气、溶液中(SCN) 2都有可能把亚铁离子氧化为铁离子。+使 c(Fe3+)减小;Cu2+和 SCN反应生成 CuSCNM 淀使c(SCN)减小,均使该平衡正向移动,导致 Fe(SCN3浓度减小,溶液红色褪去 F(3+有 剩余 空气中的02将Fe2+氧化;(SCN2将Fe2+氧化【解析】【分析】(1)铁离子具有氧化性,能够把铜氧化为铜离子;【详解】1 甲同学向FeCl 3溶液中加入Cu 粉,观察到溶液的颜色变为浅蓝色,由此
21、证明发生了氧化还原反应,生成Cu2 ,其离子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+;故答案为:Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+;2I A可能为CuCi和CuSCN(其中硫元素的化合价为2价)中的一种或两种,白色沉淀与过量浓硝酸反应生成红棕色的NO2和含Cu2的蓝色溶液,向蓝色溶液中加入过量硝酸钡溶液,生成不溶于硝酸的钡盐沉淀,则白色沉淀B 是 BaSO4;故答案为:BaSO4;n1价铜也可将浓HNO3还原,故仅根据白色沉淀 A与过量浓HNO3反应产生的实验现象,不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN,故答案为:1 价铜也可将浓HNO 3还原;m检验氯离子,应加入硝酸银溶液,则 a是
22、AgNO 3,故答案为:AgNO 3; 据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,该反应的方程式为2Cu2+4SCN-=2CuSCNj +(SCN),故答案为:2Cu2+4SCN=2CuSCNj +(SCN);Cu和Fe3反应生成Cu2使c Fe3减小;Cu2和SCN反应生成CuSCN沉淀使c SCN 减小,均使该平衡正向移动,导致Fe(SCN) 3浓度减小,溶液红色褪去,故答案为:Cu和Fe3+反应生成Cu2+使c(Fe3+)减小;Cu2+和SCN反应生成CuSCNJf淀使 c(SCN)减小,均使该平衡正向移动,导致Fe(SCN)浓度减小,溶液红色褪去;3将KSCN容液滴入1所得的溶液中,观察到溶液变
23、红色,则溶液含Fe3 ,溶液变红的可能原因是Fe3有剩余;空气中的 。2将Fe2氧化;(SCN)2将Fe2氧化,故答案为:Fe3+有剩余;空气中的 。2将Fe2+氧化;(SCN2将Fe2+氧化5 某课外活动小组对“外界条件对铜与稀硝酸反应速率的影响”作了如下探究( 1 )现有以下仪器和用品:橡胶管、秒表、温度计、amoi/L 稀硝酸、bmoi/L 稀硝酸及下图中仪器 写出本实验的化学方程式,并标出电子转方向和数目: 设计实验方案:在 下,测定. 在答卷的图中将 A、B、C D、几处用橡胶管以正确方式连接起来,以测定反应所产生 气体的体积(三个容器中的液体和水都已画出) . 测定前,为避免 NO
24、被氧化为NO2,要用CO2排出锥形瓶和橡胶管中的空气:在锥形瓶 中加入铜片后松开 K2弹簧夹,从K2处的橡胶管向装置中通入 CC2,此时Ki处应进行的操 作是,则空气已排尽.(2)注入稀硝酸后,在给定条件下设计实验探究浓度和温度对化学反应速率的影响:温度25C、50C;时间ti、t2、t3;收集气体体积 Vi、V2,请完成下表: 实验 编R稀硝酸的浓度/(mol/L)稀硝酸的体积/mL温度/C时间/min收集气体的体积/mLaV25tiViVV3XU【答案】 一相同稀硝酸浓度、不同温度(或相同温度、不同稀硝酸浓度)相同时间内产生气体体积(或产生相同体积的气体所需的时间)实验 编R稀硝酸的浓度/
25、(mol/L)稀硝酸的体积/mL温度/C时间/min收集气体的体积/mLaV25tiVibV25ti (或 t2)V2(或 Vi)a(或 b)V50t2(或 ti)Vi (或 V2)松开Ki弹簧夹,接导管通入澄清石灰水至出现白色浑浊为止(只要组合体现唯一变量、时间同则气体体积不同;时间不同则气体体积相同,均给分)【解析】【详解】(1)因铜失去电子,HNO3得到电子,铜作还原剂被氧化,而稀硝酸中的氮元素被还原 为NO,化学方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu (NO3) 2+2NO T +4H2O;电子转移方向和数目用单线桥表示为 厂一* 一;从所给的药品和仪器可知,本实验可以探究硝酸浓度的不同
26、或温度的不同对反应速率的 影响,而要探究一个影响因素,则必须保持其他影响因素一致,故若探究硝酸浓度对反应 速率的影响,则温度相同,反之,若温度不同,则硝酸浓度相同;测定反应速率的快慢, 可以通过测定相同时间内产生气体体积或产生相同体积的气体所需的时间来进行,故答案 为:相同稀硝酸浓度、不同温度(或相同温度、不同稀硝酸浓度);相同时间内产生气体 体积(或产生相同体积的气体所需的时间);根据题意可知,此装置应为排水量气装置,而D为反应的发生装置,生成的气体通过软管进入量气管,将其中的水排出,即量气管起排水量气的作用,排出的水进入贮水管,而贮水管起到贮水的作用,故橡胶软管的应D接C接B接A,故图为:
27、K2处的橡由于量气管起到收集 NO的作用,故要将锥形瓶到量气管间的空气排干净,从胶管向装置中通入 CQ,松开Ki弹簧夹,在Ki处接盛有澄清石灰水的烧杯,直到石灰水变浑浊时为止,故答案为:松开 Ki弹簧夹,接导管通入澄清石灰水至出现白色浑浊为止;(2)要设计实验探究浓度对化学反应速率的影响,则必须保持其他影响反应速率的影响因素一致,故若的稀硝酸的浓度为b,则应保持温度与的相同即25 C,而由于稀硝酸的浓度不同,故反应速率不同,则在相同的时间段内,收集到的其他的体积要不同,即时间为ti,则收集到的气体体积应为 V2;或收集相同体积的气体时,所需的时间不同,即收集到的气体体积也为 Vi,但所需时间为
28、t2;既然对比试验探究的是浓度的不同对反应速率的影响,则探究的是温度的不同对反应速率的影响,故中温度应为50 C,则稀硝酸的浓度应为a,而由于温度不同,故反应速率不同,则在相同的时间段内,收集到的其他的体积要不同,即时间为 ti,则收集到的气体体积应为 V2;或收集相同体积的气体时,所需的时间不同,即收集到的气体体积也为Vi,但所需时间为t2,故答案为:实验 编R稀硝酸的浓度/(mol/L)稀硝酸的体积/mL温度/C时间/min收集气体的体积/mLaV25tiVibV25ti(或 t2)V2(或 Vi)a(或 b)V50t2(或 ti)Vi (或 V2)6.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分
29、解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图i、2所示的实验。请回答相关问题。图1图2图3(i)定性分析:如图i可通过观察 ,定性比较得出结论。有同学提出将FeC3改为0.05 mol/L Fe2(SO4)3更为合理,其理由是 。(2)定量分析:如图2所示,实验日均生成 40 mL气体,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是 。(3)加入0.i0 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示。写出H2O2在二氧化镒作用下发生反应的化学方程式 。实验时放出气体的总体积是 mL。A、B、C D各点反应速率快慢的顺序为: 。解
30、释反应速率变化的原因 。H2O2的初始物质的量浓度是 (请保留两位有效数字)。【答案】产生气泡的快慢消除阴离子不同对实验的干扰产生40 mL气体所需的时间2H2。2婀5 2H2O+O2T 60 D C B A随着反应的进行,H2O2浓度减小,反应速率减慢0.11 mol/L【解析】【详解】该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断;氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不 同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用;硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除 阴离子不同对实验的干扰,答案为:两支试管中产生气泡的快慢;消除阴离子不同对实验 的干扰;仪器名称分液漏斗,检查气密性的方法:关闭分液漏斗的活塞,将注射器
31、活塞向外拉出 一段,过一会后看其是否回到原位;该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以 根据v=V知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间,答案为:分液漏斗,关t闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位;产生40ml气体所需要的时间。从曲线的斜率可排知,反应速率越来越小,因为反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小;在二氧化镒作催化剂条件下,双氧水分解生成水和氧气,反应方程式为:2H202蹩2 2H2O+O2T ;根据图象知,第 4分钟时,随着时间的推移,气体体积不变,所以实验时放出气体的总体积是60 mL;根据
32、图象结合 v=V知,A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D C BA;t反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,设双氧水的物质的量为 x,2H2O2F-? 2H2O+O2T2mol 22.4Lx0.06L=0.0054mol,x=22.4L2mol 0.06 L所以其物质的量浓度0.0054mol0.05L=0.11 mol匚故答案为0.11 mol L-1.7.某研究性学习小组向一定量的NaHSQ溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液,一段时间后,溶液突然变蓝色。为进一步研究有关因素对反应速率的影响,探究如下。(1)查阅资料知NaHSO3与
33、过量KIO3反应分为两步进行,且其反应速率主要由第一步反应决定。已知第一步反应的离子方程式为1。3一+3HSOC=3SQ2+P+3H+,则第二步反应的离子方程式为 。(2)通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响,记录如下。编R0.01mol/LNaHSQ 溶液/mL0.01mol/L KIO3溶液/mLH2O/mL反应温度/C溶液艾盅所用时间t/s6.010.04.015t16.014.0015t26.0ab25t3实验 是探究 对反应速率的影响,表中t1 t2 (填“”或“ ” “成“ 10.0 4.0生成的/或H+对反应起催化作用NafeSQ粉末 =t2,a=10.0,
34、b=4.0;(3)生成的或H+对反应起催化作用;(4) 研究SO42做催化剂,因此 中加入Na2SC4粉末; 当反应速率相等,假设一不 相等,若v(甲)v(乙),假设一成立。8.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在 常温下按照如下方案完成实验。实验 编R反应物催化剂10 mL 2% H2O2 溶液无10 mL 5% H2O2 溶液无10 mL 5% H2O2 溶液1 mL 0.1 mol LFeC3 溶液10 mL 5% H2O2溶液+少量 HCl溶液1 mL 0.1 mol LFeC3 溶液10 mL 5% H2O2溶液+少量 NaOH溶液1 mL
35、0.1 mol LFeC3 溶液(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是 。(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6, H2O2的电离方程式为 。(3)实验和的目的是。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是 。(4)实验、中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析上图能够得出的实验结论是 。【答案】(1)降低了活化能(2) H2O2-H+ + HO2-(3)探究浓度对反应速率影响向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(4)碱性环境能增大 H2O2分解的速率,酸性环境能
36、减小H2O2分解的速率【解析】分析:(1)催化剂改变反应的途径,降低反应所需的活化能;(3)实验和的浓度不同;为了便于比较,应在相同的条件下利用一个变量来比较;(4)由图可知,的反应速率最大,的反应速率最小,以此来解答 。详解:(1)催化剂改变反应的途径,降低反应所需的活化能,从而加快反应速率,故答案 为降低了反应的活化能;(2) H2O的电离方程式为 计3金IH+HO ; (3)实验和的 浓度不同,则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响;为了便于比较,应在相同 的条件下利用一个变量来比较,则向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试 管放在同一热水浴中);(4)由图可知,的反应速
37、率最大,的反应速率最小,结合实 验方案可知,碱性环境能增大 H2O2分解的速率,酸性环境能减小H2O2分解的速率。点睛:本题考查影响化学反应速率的因素,较好的考查学生实验设计、数据处理、图象分 析的综合能力,题目难度中等,注意信息的利用即可解答。9.为了探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某化学兴趣小组的同学做了以下实验.编 号实验操作实验现象分别在试管 A、B中加入5mL5%味02溶液,各滴入 3滴1mol/LFeCl3溶液.待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5c左右冷水的烧杯中浸泡;将试管 B放入盛有40c左 右热水的烧杯中浸泡.试管A中不再产 生气泡;试管B 中产生的气泡量增
38、 多.另取两支试管分别加入 5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液两支试管中均未明 显见到有气泡产 生.请回答下列问题:(1)过氧化氢分解的化学方程式为 .(2)实验的目的是 .(3)实验 未观察到预期的实验现象,为了帮助该组同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是 (用实验中所提供的几种试齐IJ).(4)某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入适量的二氧化镒,放出气体的体积(标 准状况下)与反应时间的关系如图1所示,则A, B, C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是 (填字母代号).tj t / min(5)对于H2O2分解反应,CU2+也有一定的催化作用.为比较 Fe3
39、+和Cd+对H2O2分解的催化效果,该兴趣化学小组的同学分别设计了如图2、3所示的实验.请回答相关问题:2湎。JmTL20 ImolLI卜溶液CuSOiiSrgAE 2ffl 5 定性分析:如图2可通过观 ,定性比较得出结论;该实验中 将FeC3溶液改为Fe2 (SC4) 3溶液的原因是 定量分析:用图3所示装置做对照试验,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略.实验中需要测量的数据是 .(6)通过对上述实验过程的分析,在实验设计时,要考虑 方法的应用.【答案】(1) 2H2O2FM3 2H2O+O2 f ;(2)在其他条件相同时,探究温度对H2O2分解速率的影响;(3
40、)将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,观察产生气泡的速率或向两支试管中同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液,观察产生气泡的速率;(4) C;(5) 溶液中产生气泡的速率;排除Cl-对实验的干扰; 在同温同压下,收集 40mL气体所需的时间;(6)控制变量(或对比);【解析】试题分析:(1)过氧化氢分解,FeC3在此反应中作催化剂,起催化作用,能加快过氧化 氢分解产生氧气的速率,故答案为2H2O2W32H2O+O2 T ;(2)分别在试管 A、B中加入5mL 5% H2a溶液,各滴入12滴1mol/L FeCl3溶液.待试 管中均有适量气泡出现,说明过氧化氢分解能发生,试管A、B中均有
41、适量气泡出现时,将试管A放入盛有5c左右冷水的烧杯中;将试管 B放入盛有40c左右热水的烧杯中,两 支试管不同点是试管 A的温度比试管B的温度低,说明研究的是温度对反应速率的影响, 故答案为研究温度对 H2O2分解速率的影响;(3)影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积, 另取两支试管分别加入 5mL 5%H2O2溶液和5mL10%建。2溶液,试管 A、B中均未见气泡产 生,为加快反应速率,可从温度、或催化剂的影响角度考虑,故答案为将两支试管同时放 入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液,观察产生气泡的速率;(4)该图象横坐标表示时间,纵坐标表示生成气体的体积,时间越短生成的气体越多,反 应速率越快,所以速率最慢的为C,故答案为C;(5) 可以通过观察产生气
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