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文档简介
1、备战高考化学化学反应速率与化学平衡(大题培优 易错 难题)附答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.某化学兴趣小组欲测定 KCIQ,溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率.所用试剂为10mL0.1moI/LKCIO3,溶液和10mL0.3mol / LNaHSOs溶液,所得数据如图所示。已知: ClO3 3HSO3 Cl 3SO2 3H 。5050505 fl- 03030202010100小 O.O,QO.O.O.0().O.QQ(1)根据实验数据可知,该反应在。4min内的平均反应速率v Cl mol/ L min 。(2)某同学仔细分析实验数据后发现,在反应过程中,该反应的化学反应速率先
2、增大后减小.某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素,具体方法如表示。力杀假设实验操作I该反应放热使溶液温度 升高,反应速率加快向烧杯中加入10mL0.1mo/L的KClO 3溶液和10mL0.3mol/L的NaHSO3 溶液,n取10mL0.1mo/L的KClO 3溶液加入烧杯中,向其中加入少量NaCl固体,再加入10mL0.3mol/L的NaHSO3溶液m溶液酸性增强加快了化 学反应速率分别向a、b两只烧杯中加入10mL0.1mol/L的KClO 3溶液;向烧杯 a中加入1mL水,向烧杯b中加入1mL0.2mol/L的盐酸;再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L的N
3、aHSO3溶液补全方案I中的实验操作:。方案n中的假设为。除I、n、出中的假设外,还可以提出的假设是 。某同学从控制变量的角度思考,认为方案m中实验操作设计不严谨,请进行改进:O反应后期,化学反应速率变慢的原因是 。【答案】0.0025插入温度计生成的ci加快了化学反应速率生成的so4加快了化学反应速率 将1mL水改为1mL0.2mol/L的NaCl溶液 反应物浓度降低【解析】【分析】【详解】(1)根据实验数据可知,该反应在04min内生成氯离子的浓度是 0.010mol/L,所以平均反应速率 c Cl 0.010mol/L 4min 0.0025mol / L min ;(2)由于是假设该反
4、应放热,使溶液温度升高,反应速率加快,因此需要测量反应过程 中溶液温度的变化;方案I、n相比较,n中加入了少量氯化钠,所以方案n中的假设为生成的ci加快了化学反应速率;由于反应中还有硫酸根离子生成,则除I、n、出中的假设外,还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率;为防止氯离子对实验的干扰,则改进措施是将1mL水改为1mL0.2mol/L的NaCl溶液;反应后期反应物浓度减小,因此化学反应速率变慢。【点睛】对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成 多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研 究被改变的这个因素
5、对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变 量法。它是科学探究中的重要思想方法,广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之 中。2.资料显示。2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某化学小组同学用下列装置和试剂 进行实验,探究。2与KI溶液发生反应的条件。供选试剂:0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。该小组同学设计、两组实验,记录如下:实验操作实验现象向I试管中加入 KMnO 4固体,连接装置I、n ,点燃 酒精灯n试管中有气泡冒出, 溶液/、艾盅向I试管中加入 KMnO 4固体,n试管中加入适量 0.1mol /LH 2SO4溶液,连接装置I、n
6、,点燃酒精灯n试管中有气泡冒出, 溶液艾蓝(1)选择I装置用KMnO4固体制取。2,为避免KMnO4固体随。2进入n试管对实验造成干扰,应进行的改进是 ,组实验中。2与KI溶液反应的离子方程式是(2)对比、两组实验可知,。2与KI溶液发生反应的适宜条件是 。为进步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是 。(3)为进一步探究碱性条件下 KI与。2能否反应,用上图中的装置继续进行实验:实验操作实验现象向I试管中加入 KMnO,固体,n试管中滴加 KOH溶液控制pH 8, 连接装置I、n ,点燃酒精灯溶液略变 蓝向I试管中加入 KMnO4固体,n试管中滴加 KOH溶液控制 pH 10 ,连接
7、装置1、n,点燃酒精灯无明显变化对于实验 的现象,小明同学提出猜想pH 10时。2不能氧化I ”,设计了下列装置进行实验,验证猜想。(i)烧杯a中的溶液为。(ii)实验结果表明,此猜想不成立。支持该结论的实验现象是通入02后。(iii)小刚同学向pH 10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色。经 检测褪色后的溶液中含有 IO3,褪色的原因是 (用离子方程式表示)。(4)该小组同学对实验过程进行了反思:实验的现象产生的原因可能是 。【答案】在I装置试管口放置棉花球4I O2 4H 2I2 2H 2。酸性环境 使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验 pH 10的KOH溶液 电流表指针偏
8、转,烧杯 b的溶液颜 色变深 3I2 6OH IO3 5I 3H2O 在pH 10的KOH溶液中|被氧化生成I2,而I2迅速发生歧化反应变为IO 3和I【解析】【分析】(1)KMnO,是粉末状的,会随氧气进入n试管对实验造成干扰,可以在试管口放置一棉花球;酸性环境下 。2与KI溶液反应生成 凡根据电子守恒写出反应的离子方程式。(2)对比、两组实验可知,酸性溶液中。2与KI溶液更容易发生反应。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验。(3) (i)要证明pH 10的溶液中。2不能氧化I ,烧杯a中的溶液应为pH 10的碱溶 液。(ii )若有电流产生,则猜想不成立。
9、(iii)向pH 10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先变蓝说明生成了*后迅速褪色说明生成的I2又迅速被反应掉。I2反应后生成了 IO3 ,根据电子守恒写出反应的用离子 方程式。(4)所以实验 的现象产生的原因不是没有反应,而是生成的I2立刻发生了歧化反应。【详解】(1)为避免KMnO4固体粉末随O2进入n试管,在I装置试管口放置棉花球,组实验中反应离子方程式为 4IO2 4H 2I2 2H2。,故答案为:在I装置试管口放置棉花球; 4I O2 4H 2I2 2H2O ;(2)对比、两组实验可知:。2与KI溶液发生反应的适宜条件是酸性环境,进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措
10、施是使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验;故答案为:酸性环境;使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验;(3) (i)实验目的是探究在 pH 10的KOH溶液中。2能否得电子氧化| ,所以烧杯a 中的溶液为pH 10的KOH溶液,故答案为:pH 10的KOH溶液;(ii)如果能构成原电池,说明 pH 10时O2能氧化| ,所以电流表指针偏转,烧杯 b的 溶液颜色变深,说明 pH 10时O2能氧化| ,故答案为:电流表指针偏转,烧杯 b的溶 液颜色变深;(iii)变蓝后迅速褪色,褪色后溶液中含有IO3 ,说明生成的%与溶液中KOH反应生成了IO3 离子,根据氧化还原反应化合价升降规律可知溶液中还有I ,所以
11、反应离子方程式为: 3I2 6OH IO3 5I 3H2O ,故答案为: 3I2 6OH IO3 5I 3H2O ;(4)实验 的现象产生的原因可能是在 pH 10的KOH溶液中I被氧化生成I2 ,而I2迅 速发生歧化反应变为103和|,从而无法看到溶液变蓝,故答案为:在 pH 10的KOH溶 液中I-被氧化生成%,而%迅速发生歧化反应变为103和1。3 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
12、验报告如下表实验步骤现象结论分别取等体积的2 mol/L的硫酸于试管中 反应速率Mg > Fe, Cu不反应金属的性质越活泼,反应速率 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加0.5 mo
13、l/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18.4 mol/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)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
14、SQ; 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
15、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。4.某化学兴趣小组探究氯与水反应的热效应及所得溶液氯元素含量,查阅大量资料并做下 列实验探究验证实验I:在通风橱
16、内向装有 80mL蒸储水的锥形瓶(瓶口塞上棉花团)中鼓入氯气,至溶液 中pH没有明显变化停止通入氯气,使用数据采集器,测定在此过程中溶液的温度及pH变c (Cl ) > pH及温度变化如图2所示。化,具体数据如图所示:实验n:对20mL饱和氯水加热,测出200Pti2, 01200 LOGO800K2CQ4为指示剂,用AgNO600实验出:采用莫尔法测定氯水中氯元素的含量。此法是以标准溶液进行滴定。其实验步骤如下:准确移取25.00ml氯水试样3份,分别置于锥形瓶中,再分别加入25.00ml水;向试样中加入足量的 H2O2溶液;除去过量的H2O2,冷却;调整溶液的pH,再加入1mL5%
17、KzCrO4溶液,在不断摇动下用 0.100 mol L AgNO 3标准溶液滴定至溶液呈醇红色2AgCrO 4Ag 2 CrO4 (醇红色)重复上述实验,测得消耗 AgNO 3标准溶液体积白平均值为vmL回答下列问题:(1)氯气在295K、100Kpa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的 C12约有三 分之一与水反应。该反应的离子方程式为 ;估算该离子反应的平衡常数 (2)根据实验I测定结果判断氯气与水的反应是 (填 吸热反应”或 放热反应”)理由是(2)分析实验n图,小组同学推测产生该结果的原因可能是多种反应造成的,下列叙述合理的是A.升温,氯气才i发导致 c (CO 减小
18、B.对于Cl2和H2O的反应,升温平衡逆向移动,c (Cl )减小,pH减小C.升温,促进次氯酸分解 2HClO皂2HCl+QTD.升温,可能发生 3HClO22HCl+HClQ (强酸),使得pH减小(4)实验出步骤3中加足量的H2O2溶液,目的是 (5)用AgNO 3标准溶液滴定氯离子达到化学计量点时,c Ag c Cl ,若此时要求不生成Ag2CrO4沉淀,则c CrO2最大不能超过 mol L 1.已知:_10_12Ksp AgCl1.8 10 , Ksp AgzCrO,1.8 10 (6)计算实验出氯水中氯元素的含量,列出算式: g L 1【答案】Cl2 H2O? H Cl HClO
19、 4.5 10 4放热反应 随氯气通入,溶液温度升高 ACD足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子0.01 0.142v【解析】【分析】【详解】(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为:Cl 2 H2O? H Cl HClO ,在1L水中可溶解0.09mol氯气,氯气浓度近似为0.09mol/L,则可建立如下三段式:Cl2+ H2O ? H + + Cl-+ HClO起始(mol/L)0.09000转化(mol/L)0.030.030.030.03平衡(mol/L)0.060.030.030.03c H c Cl c HClO0.03 0.03 0.034.5 10 4,故答案为
20、:则平衡常数Kc CI20.06Cl 2 H2O? H Cl HClO ; 4.5 10 4;(2)由图可知,随氯气通入,发生反应使溶液温度升高,则正反应为放热反应,故答案为:放热;随氯气通入,溶液温度升高;(3) A.升高温度、气体的溶解度减小,则导致 c Cl减小,故A正确;B.为放热反应,升高温度平衡逆向移动,c Cl减小,而pH增大,故B错误;C.HClO不稳定,受热易分解,升温,促进次氯酸分解,故C正确;VD.升温,可能发生3HClO 2HCl HClO 3(强酸),酸性增强,则PH减小,故DF确;故答案为:ACD;(4)实验出步骤3中加足量的H2O2溶液,目的是足量的过氧化氢可将氯
21、气完全还原为氯 离子,故答案为:足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子;(5)用AgNO3标准溶液滴定氯离子达到化学计量点时,c Ag c Cl ,不生成2 Ksp Ag2C41.8 10 12Ag 2crO4沉淀,则c CrO4-2 彳0彳=1° 0.01mol/L ,故答案为:c Ag 1.8 100.01 ;(6)由ClAgClAgNO3可知,实验出氯水中氯元素的含量为3.0.1mol/L v 10 L 35.5g/mol3 0.142vg / L ,故答案为: 0.142v。25 10 L5.某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素,进行了如下探究实验。根据实验内容 完善下
22、列实验报告。(1)该实验的目的为。(2)该实验过程中用到的玻璃仪器有 。(3)过程体验实验内容实验现象实验结论(1)将两块一样大小的镁条、铁片分 别同时加入等体积的 0.5mol.L-1的盐酸 中。豆与盐酸反应产生 气泡的速率快。影响化学反应速率大小的内因为。(2)将等体积等浓度(3mol.L-1)的 盐酸两份分别同时加入盛有等质量的 块状碳酸钙及粉末状碳酸钙的试管国状CaCO与盐酸 反应产生气泡的速 率快。参加反应的固体物质颗粒 鱼,与其他反应物的接触面积,化学反应速中。率越快。(3)分别将两块同样大小的铁片同时 加入等体积/、同浓度(3mol.L-1、 5mol.L-1、)的盐酸中.铁片与
23、盐酸 反应产生气泡的速 率快。反应物的浓度_® _,化 学反应速率越快。(4)分别将两块同样大小的铁片放入 盛有等体积0.5mol.L-1盐酸的甲乙两试 管中,再将甲试管用酒精灯加热,对 比观察现象。(填用”或 乙”)试管中产生 气泡多且快。温度邈,化学反应速率越快。【答案】探究影响化学反应速率的因素试管、胶头滴管 镁条反应物本身的性质粉末越小越大 5mol/L越大甲越高【解析】【分析】(1)据题干所给信息“某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素”解答;(2)该实验主要是试管实验,需要试管和胶头滴管;(3)影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质,另外外界的温度、反应物浓度、
24、 气体的压强、外加催化剂以及固体的接触面积对反应速率也有影响,据此解答。【详解】(1)为研究影响化学反应速率的因素进行的探究实验,所以实验目的为:探究影响化学反应速率的因素。故答案为探究影响化学反应速率的因素;(2)实验在试管中进行,需要胶头滴管滴加液体,所以用到的玻璃仪器有试管、胶头滴官;(3)实验(1),镁比铁活泼,与同浓度的盐酸反应,镁反应速率快,得到的实验结论为:影响化学反应速率大小的内因为反应物本身的性质。实验(2)固体的接触面积越大反应速率越快,则粉末状 CaCQ与盐酸反应产生气泡的速率快;得到的实验结论为参加反应的固体物质颗粒越小,与其他反应物的接触面积越大,化学反应速率越快。实
25、验(3)反应物浓度越大反应速率越快,则铁片与5mol/L盐酸反应产生气泡的速率快;得到的结论为反应物的浓度越大,化学反应速率越快。实验(4)温度越高反应速率越快,则甲的反应速率高,得到的结论为温度越高,化学反应速率越快。【点睛】控制变量法探究影响化学反应速率的因素:影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关 规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。 变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结 论的能力,因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时,要认真审题,清楚实验目 的,弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表,确
26、定一个变化的量,弄清在其他 几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。然后再确定另一 个变量,重新进行相关分析。6. I .某研究性学习小组为了研究影响化学反应速率的因素,设计如下方案:实验 编R0.01 mol - L 1 酸性KMn的液一._ 10.1 mol - LH2QQ溶液水反应温度/c反应时间/s5.0mL5.0mL020125V22.0mL203205.0mL5.0mL05030反应方程式为:2KMnO+ 5H 2G。+ 3H2SO = K 2SO + 2MnSQ + 10CC2 T + 8H2O。(1)实验的记时方法是从溶液混合开始记时,至 时,记时结束。
27、(2)实验和研究浓度对反应速率的影响,则Vi=mL , V 2=mL(3)下列有关该实验的叙述正确的是 。A.实验时必须用移液管或滴定管来量取液体的体积B.实验日应将5.0 mLKMnQ溶液与5.0mL H2C2Q溶液混合后,立即按下秒表,再将盛有混合液的烧杯置于相应温度的水浴中至反应结束时,按下秒表,记录读数。C.在同一温度下,最好采用平行多次实验,以确保实验数据的可靠性D.实验和可研究温度对反应速率的影响(4)某小组在进行每组实验时,均发现该反应是开始很慢,突然会加快,其可能的原因是 ,n .某草酸晶体的化学式可表示为H2C2C4 ? xH2。,为测定x的值,进行下列实验:称取7.56g某
28、草酸晶体配成100.0mL的水溶液,用移液管移取 25. 00m所配溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SQ,用浓度为0.600mol/L的KMnO溶液滴定,滴定终点时消耗KMnC勺体积为10.00mL。(1)若滴定终点时仰视读数,则所测 x的值将 (填“偏大”或“偏小”)。(2) x=°【答案】溶液的紫红色刚好褪去5.0 3.0 C D反应生成的M吊对反应有催化作用(说明:只要答到反应生成的产物对该反应有催化作用即可)偏小 2【解析】【分析】1. (1)溶液混合后显示紫红色,当紫红色褪去后计时结束;(2)实验和研究浓度对反应速率的影响,要保证变量单一;(3)根据规范的操作要求,实验探究
29、的基本原理分析回答;(4)催化剂对化学反应速率的影响;n. (1)读取读数时仰视,导致 KMnO4溶液体积偏大,计算测定的草酸的质量偏大;(2)依据滴定发生的氧化还原反应离子方程式的定量关系计算得到。【详解】1 .(1)实验计时方法是从溶液混合开始记时,到紫红色刚好褪去计时结束,故答案为紫红色刚好褪去;(2)实验和研究浓度对反应速率的影响,高镒酸钾作为指示剂,浓度不变,都是5.0mL,溶液总体积为 10.0mL,故答案为 V1=5.0, V2=3.0;(3) A.实验时可以用量筒量取体积,故 A错误;B.实验时应将5.0mLKMnC4溶液与5.0mL H2c2C4溶液混合后,再将盛有混合液的烧
30、杯置于 相应温度的水浴中,立即按下秒表,至反应结束时,按下秒表,记录读数,故B错误;C.在同一温度下,最好采用平行多次实验,以确保实验数据的可靠性,故 C正确; D.实验和对应物质的体积相同,可研究温度对反应速率的影响,故 D正确; 故选CD,故答案为CD;(4)从实验数据分析,MnSC4溶液在反应中为催化剂,可能原因为反应生成的Mn2+对反应有催化作用,故答案为反应生成的Mn2+对反应有催化作用。n. (1)读取读数仰视,导致KMnC4溶液体积偏大,计算测定的草酸的质量偏大,故 x的值偏小,故答案为偏小;(2)由题给化学方程式及数据可知,5H2C2O4+2MnO4-+6 H+ 10CC2 T
31、 +2 Mn2+8 H2O, 7.56g纯草酸晶体中含 H2Q。的物质的量为:0.600 mol/Lx 10.00 mL-3L/n1l0X/2X 100m25ml=0.0600 mol,则 7.56g H2Qd?xH2。中含 H2O 的物质的量为(7.56g-0.0600molx 90g/mol)/18g/mol =0.12 mol , 0.0600mol 晶体含水 0.160mol , 1mol 晶体中含的结晶水 2mol ,则 x=2, 故答案为2。7.教材中用酸性KMnO4和H2c204(草酸)反应研究影响反应速率的因素,某实验小组欲通过 测定单位时间内生成 CC2的速率,探究某种影响化
32、学反应速率的因素,设计实验方案如下 (KMnO4溶液已酸化):实验序号A溶液B溶液20mL 0.1mol?L-1 H2c2O4 溶液30mL 0.01mol?L-1 KMnO4 溶液20mL 0.2mol?L-1H2c2O4 溶液30mL 0.01mol?L-1 KMnO4 溶液试写出酸性KMnO4和H2C2O4的离子反应方程式为:;(2)该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CC2的体积大小关系是 >(填实验序号)。(3)除通过测定一定时间内C。的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。(4)小组同学发现反应速率总是如图,其中tit2时间内速
33、率变快的主要原因可能是:产物Mn2+(或MnSO4 )是反应的催化剂; 。(5)若实验在 2min末收集4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO4 ) =mol?L-1o【答案】5H2c204+ 2MnO4-+ 6H+= 10CQT + 2Mn2+ 8H2O 浓度 KMnO4 溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间该反应放热0.0052【解析】【分析】(1)酸性KMnO4溶液和H2c2O4溶液发生氧化还原反应时,MnO4-被还原生成 Mn2+,H2C2O4被氧化生成 CQ;(2)对比实验可探究浓度对化学反应速率的影响,中A溶液的浓度比中大;(3)通过测定KMnO4
34、溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间也能够比较 化学反应速率;(4)该反应为放热反应,反应放出的热量使环境温度升高;(5)先求出反应的(MnO)的物质的量,再求出反应后的浓度.【详解】(1)酸性KMnO4溶液和H2c2O4溶液发生氧化还原反应时,MnO4-被还原生成 Mn2+,H2c2O4被氧化生成 CQ,反应的离子反应方程式为 5H2c2O4 + 2MnO4-+ 6H+ = 10CQT + 2Mn2+ + 8H2O,故答案为 5H2c2O4 + 2MnO4-+ 6H+ = 10CQ T + 2Mn2+ + 8H2O;(2)对比实验可探究浓度对化学反应速率的影响,中A溶液的浓度比中
35、大,化学反应速率快,相同时间内针筒中所得cq的体积大于,故答案为浓度;(3)除通过测定一定时间内cQ的体积来比较反应速率,本实验还可以通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率,故答案为KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间;(4)由图2所示发生变化可知,t1t2时间内速率变快的主要原因除产物Mn2+是反应的催化剂外,还可能是该反应为放热反应,反应放出的热量使反应混合物的温度升高,加快了 反应速率,故答案为该反应放热;(4)由题意可知,2min末收集到标准状况下 4.48mL CO2, 4.48mL CO2的物质的量为 0.0002
36、mol,由方程式可得 H2c2d5CO2可得反应消耗n (MnO-)为0.00004mol ,则未反 应的 n (MnO4-)为(30x 10-3LX 0.01mol?L-1-0.00004mol ) =0.00026mol, c(MnO4 ) = 0.0000;LmOl=0.0052mol/L ,故答案为 0.0052。【点睛】本题考查了影响化学反应速率的因素,注意掌握影响化学反应速率的因素,明确探究影响 化学反应速率因素的方法是解答关键。8.已知:乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2c2。4)。25c时,草酸钙 的Ksp=4.0X10,碳酸钙的Ksp=2.5X10。回
37、答下列问题:(1)25C时向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0 x 14)mol/L的草酸钾溶液20mL,能否产生沉淀 (填能”或不能”。)(2)酸TKMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应,某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失 快慢的方法来研究影响反应速率的因素。I.实验前首先用浓度为 0.1000mol?L-1酸fKMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。滴定过程中操作滴定管的图示正确的是 (填编号)。判断滴定终点的方法是: 。若配制酸性KMnO4标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,会使测得的草酸溶液浓度(填偏高"或偏低"或不变”。)n .通过滴定实验得到草酸溶液的
38、浓度为0.2000mol?L-1 .用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL)。实 验 编 号温度(C)催化剂用量(g)酸性高镒酸钾溶液实验目的a.实验1和2探究体积(mL)浓度(mol?L-1)1250.540.1000b .实验1和3探究反应物浓 度对该反应速率的影响;c.实验1和4探究催化剂对 该反应速率的影响。2500.540.10003250.540.0100425040.1000写出表中a对应的实验目的;该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):实验编号溶液褪色所需时间(min)第1次第2次第3次114.013.0
39、11.036.56.76.8分析上述数据后得出当其它条件相同时,酸性高镒酸钾溶液的浓度越小,褪色时间就越短,即反应速率就越快”的结论。某同学认为该小组 探究反应物浓度对速率影响 ”的实验方 案设计中存在问题,从而得到了错误的实验结论,请简述改进的实验方案 。【答案】不能 A当滴入最后一滴酸性高镒酸钾溶液,溶液恰好由无色变为紫红色且半分 钟内不变色 偏低 探究温度对该反应速率的影响 其它条件相同时,利用等量且少量的 高镒酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间【解析】【分析】(1)根据 c (Ca2+) ?c C2O42-)和 Ksp ( 4.0 x -80 相对大小判断,如果
40、c (Ca2+) ?c(C2O42-) < Ksp (4.0 x -80 ,则无沉淀生成;(2)1.根据滴定管的使用规则,滴定时,左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出,防止活塞被意外打开;判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高镒酸钾溶液,溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色;配置酸性KMnO标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,溶液的体积偏小,配制的溶液的浓度偏大,滴定时消耗的高镒酸钾溶液的体积偏小,则消耗的高镒酸钾的物质的量偏小;n.实验1、2反应物用量完全相同,只有温度不同;因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系,则需满足高镒酸钾的物质的量相同,浓度不同的草酸溶液。【
41、详解】(1)碳酸钙溶液中钙离子浓度为&.5 10 9 mol/L=5 X 10-5mol/L ,二者混合后,钙离子浓度=2.5X10-5mol/L ,草酸钾的浓度为 4.0X10-4 mol/L ,混合后 c (Ca2+) ?c ( C2O2-) =2.5X10-5 X4.0 X10-4=1X10-8vKsp (4.0X10-8),故无沉淀生成,故答案为不能;(2) I .根据滴定管的使用规则,滴定时,左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出,防止活塞被意外打开,即如图A所示操作,故答案为 A;判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高镒酸钾溶液,溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色,故答
42、案为当滴入最后一滴酸性高镒酸钾溶液,溶液恰好由无色变为紫 红色且半分钟内不变色;配置酸性KMnO标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,溶液的体积偏小,配制的溶液的浓度偏大,滴定时消耗的高镒酸钾溶液的体积偏小,则消耗的高镒酸钾的物质的量偏小,由 反应方程式可知,测定的草酸的物质的量偏小,即测得的草酸溶液浓度偏低,故答案为偏 低;n.实验1、2反应物用量完全相同,只有温度不同,目的就在于探究温度不同对反应速 率的影响,故答案为;探究温度不同对反应速率的影响;因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系,则需满足高镒酸钾的物质的量相同,浓度不同的草酸溶液,故答案为其它条件相同时,利用等量且少量
43、的高镒酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间。【点睛】本题考查了探究温度、浓度对反应速率的影响、浓度岁时间变化的曲线,题目难度中等, 试题侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解 决实际问题的能力。9. (10分)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一。(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 。(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
44、产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。混合液ABCDEF4mol L-1H2SQ/mL30ViV2V3V4V5饱和CuSQ溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100 请完成此实验设计,其中:Vi=一,V6=_ , V9=。 反应一段时间后,实验 E中的金属呈色。 该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSQ溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSQ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) Zn+CuSQ=ZnSQ+Cu、Zn+H2SQ=ZnSQ+H2- (2 分)(2) CuSQ与Zn反应产生的铜与Z
45、n形成微电池,加快了氢气产生的速度(2分)(3)V 1=30; V6=10; V9=17.5 d红色(紫红色)(每格 1分,共4分)当加入一定量的 CuSG后,生成的单质铜会沉积在 Zn的表面降低了 Zn与溶液接触的表 面(2分)【解析】试题分析: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原因:Zn+CuSO=ZnSQ+Cu, Zn、Cu、H2SQ 形成原电池:Zn+H2SQ=ZnSQ+H2-力口快反应;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实验,则该实验只 是研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,故其他量浓度均不变,故溶液总体积相同,故V仁V
46、2=V3=V4=V5=30; V6=10; V9=17.5; E 中加入 10mL 饱和 CuSO4 溶液,会导致 Zn 表面附 着一层红色金属铜;当加入的CuSQ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生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了 Zn与溶液接触的表面,是反应速率减慢。考点:探究实验。10.金属馍具有较高的经济价值,工业上采用一定方法处理含馍废水使其达标排放并回收馍。某电镀废水中的馍主要以NiR络合物形式存在,在水溶液中存在以下平衡:NiR2 (aq)Ni 2+(aq) +2R -(aq)(R为有机物配体,K=1.6X10-14)(1)传统的“硫化物沉淀法”是向废水中加入NaS,使其中的NiR2生成NiS沉淀进而回收馍。该反应的离子方程式为 。Ni
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