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1、化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡的專(zhuān)項(xiàng)培優(yōu)易錯(cuò)試卷練習(xí)題 (1)一、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡1 某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn) :將 fe3 轉(zhuǎn)化為 fe2 ( 如圖 )(1)fe3+與 cu 粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)(2)探究白色沉淀產(chǎn)生的原因,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)實(shí)驗(yàn)方案:查閱資料:的化學(xué)性質(zhì)與相似,2白色 )i 2i.2cu4i2cui(.scn實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象結(jié)論步驟 1:取 4ml _ mol / lcuso4 溶液,向其產(chǎn)生白中滴加3 滴 0.1mol/ l kscn溶液色沉淀cuso4 與 kscn反應(yīng)產(chǎn)無(wú)明顯生了白色沉淀步驟 2:取 _現(xiàn)象cu 2 與 scn 反應(yīng)的離子方程式為
2、_實(shí)驗(yàn) :將 fe2 轉(zhuǎn)化為 fe3實(shí)驗(yàn)方案現(xiàn)象向 3ml 0.1mol / l feso4 溶液中加入溶液變?yōu)樽厣?,放置一段時(shí)間后,棕色1ml 8mol / l 稀硝酸消失,溶液變?yōu)辄S色探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因:查閱資料:fe2no ? fe(no) 2 ( 棕色 )(3)用離子方程式解釋 no 產(chǎn)生的原因 _(4)從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對(duì)體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行分析:反應(yīng) : fe2 與 hno 3 反應(yīng); 反應(yīng) : fe2與 no 反應(yīng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲認(rèn)為反應(yīng)的速率比反應(yīng) _ ( 填 “快 ”或 “慢 ”) 乙認(rèn)為反應(yīng) 是一個(gè)不可逆反應(yīng),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明其猜測(cè)正確,乙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是_請(qǐng)用化
3、學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因_【答案】 2fe3cu2fe2cu 20.1取 4ml0.1mol / lfeso 4 溶液,向其中滴加3 滴 0.1mol/ lkscn溶液2cu24scn2cu scn(scn)23fe24hno 33fe3no2h 2o慢 取反應(yīng)后的黃色溶液于試管中,向其中加入幾滴 k 3 fe cn) 6 溶液或者 kmno 4 ,溶液無(wú)明顯變化,說(shuō)明反應(yīng)i 是不可逆反應(yīng)fe2 被硝酸氧化為 fe3 ,導(dǎo)致溶液中 fe2濃度降低,導(dǎo)致平衡fe2no ? fe(no) 2逆向移動(dòng),最終fe(no) 2 完全轉(zhuǎn)化為 fe3,溶液由棕色變?yōu)辄S色【解析】【分析】(
4、1) fe3+與 cu 粉發(fā)生反應(yīng)生成銅離子與亞鐵離子;( 2)圖 1 中得到溶液中 fe2+為 0.2mol/l , cu2+為 0.1mol/l ,分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液,滴入kscn 溶液進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn);由題目信息ii 可知, cu2+與 scn-反應(yīng)生成 cuscn 沉淀,同時(shí)生成 (scn) 2;(3)亞鐵離子具有還原性,酸性條件下硝酸根具有強(qiáng)氧化性,反應(yīng)生成鐵離子、no 與水;(4)反應(yīng)速率快的反應(yīng)現(xiàn)象最先表現(xiàn);反應(yīng)中硝酸過(guò)量,若存在平衡,溶液中含有fe2+ ,否則沒(méi)有 fe2+,可以用 k 3fe(cn) 6 溶液檢驗(yàn);fe2+被硝酸氧化為 fe3+ ,導(dǎo)致溶液中
5、fe2+濃度降低,導(dǎo)致平衡發(fā)生移動(dòng),最終fe(no) 2+完全轉(zhuǎn)化為 fe3+?!驹斀狻浚?) fe3+與 cu 粉發(fā)生反應(yīng)生成銅離子與亞鐵離子,反應(yīng)離子方程式為:2fe3cu 2fe2cu2 ,故答案為: 2fe3cu2fe2cu 2;(2)由反應(yīng) 2fe3cu2fe2cu 2,可知圖 1 中得到溶液中 fe2 為 0.2mol / l ,cu 2為 0.1mol/ l ,分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液,滴入kscn溶液進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),故實(shí)驗(yàn)方案為:步驟 1:取 4ml0.1mol / lcuso 4 溶液,向其中滴加3 滴 0.1mol/ lkscn 溶液,步驟 2:取 4ml0.
6、1mol / lfeso 4 溶液,向其中滴加3 滴 0.1mol / lkscn 溶液,由題目信息 ii 可知, cu2與 scn反應(yīng)生成 cuscn沉淀,同時(shí)生成 (scn) 2 ,反應(yīng)離子方程式為: 2cu 24scn2cuscn(scn) 2 ,故答案為:0.1 ;取 4ml0.1mol / lfeso 4 溶液,向其中滴加3 滴 0.1mol/ lkscn 溶液; 2cu 24scn2cuscn(scn) 2 ;(3)亞鐵離子具有還原性,酸性條件下硝酸根具有強(qiáng)氧化性,反應(yīng)生成鐵離子、no 與水,反應(yīng)離子方程為: 3fe24hno3 3fe3no2h 2 o ,故答案為: 3fe24h
7、no 33fe3no2h 2o ;( 4)溶液先變?yōu)樽厣胖靡欢螘r(shí)間后,棕色消失,溶液變?yōu)辄S色,反應(yīng)速率快的反應(yīng)現(xiàn)象最先表現(xiàn),反應(yīng) 的速率比反應(yīng) 的慢,故答案為:慢;反應(yīng)中硝酸過(guò)量,若存在平衡,溶液中含有fe2 ,否則沒(méi)有 fe2,具體的實(shí)驗(yàn)方案是:取反應(yīng)后的黃色溶液于試管中,向其中加入幾滴k 3fe cn) 6溶液,溶液無(wú)明顯變化,說(shuō)明反應(yīng) i是不可逆反應(yīng),故答案為:取反應(yīng)后的黃色溶液于試管中,向其中加入幾滴k 3 fe cn) 6 溶液,溶液無(wú)明顯變化,說(shuō)明反應(yīng) i 是不可逆反應(yīng);fe2+被硝酸氧化為 fe3,導(dǎo)致溶液中 fe2濃度降低,導(dǎo)致平衡fe2no ?fe(no) 2逆向移動(dòng),最
8、終fe(no) 2完全轉(zhuǎn)化為 fe3 ,溶液由棕色變?yōu)辄S色,故答案為: fe2被硝酸氧化為 fe3 ,導(dǎo)致溶液中 fe2 濃度降低,導(dǎo)致平衡fe2no ?fe(no) 2逆向移動(dòng),最終fe(no) 2完全轉(zhuǎn)化為 fe3 ,溶液由棕色變?yōu)辄S色。2 某小組同學(xué)以不同方案探究cu 粉與 fecl3 溶液的反應(yīng)。( 1)甲同學(xué)向 fecl3 溶液中加入 cu 粉,觀察到溶液的顏色變?yōu)闇\藍(lán)色,由此證明發(fā)生了反應(yīng),其離子方程式是 _。( 2)乙同學(xué)通過(guò)反應(yīng)物的消耗證明了上述反應(yīng)的發(fā)生:將cu 粉加入到滴有少量 kscn的fecl3 溶液中,觀察到溶液紅色褪去,有白色沉淀a 產(chǎn)生。針對(duì)白色沉淀a,查閱資料:
9、a 可能為cucl 和cuscn(其中硫元素的化合價(jià)為-2 價(jià) )中的一種或兩種。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:請(qǐng)回答:.根據(jù)白色沉淀b 是 _(填化學(xué)式 ),判斷沉淀 a 中一定存在 cuscn。.僅根據(jù)白色沉淀a 與過(guò)量濃 hno3反應(yīng)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不能判斷白色沉淀a 中一定存在 cuscn,從氧化還原角度說(shuō)明理由:_。.向?yàn)V液中加入a 溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明a 不含 cucl,則 a 是 _(填化學(xué)式 )。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),證明 a 僅為 cuscn。進(jìn)一步查閱資料并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了cuscn的成因,將該反應(yīng)的方程式補(bǔ)充完整:2+-cu + scn?= cuscn+ (scn) _23+-結(jié)合上述過(guò)程以及 fe
10、(scn)3? fe +3scn?的平衡,分析( 2)中溶液紅色褪去的原因:_。( 3)已知 (scn)2 稱(chēng)為擬鹵素,其氧化性與 br2 相近。將 kscn溶液滴入( 1)所得的溶液中,觀察到溶液變紅色,則溶液變紅的可能原因是_或 _。【答案】 cu+2fe3+=cu2+2fe2+baso4+1 價(jià)銅也可將濃hno3 還原agno3 2cu2+4scn-=2cuscn +(scn)23+反應(yīng)生成2+3+2+-cuscn沉cu 和 fecu 使c(fe )減??; cu 和scn反應(yīng)生成-fe(scn)3 濃度減小,溶液紅色褪去3+淀使 c(scn)減小,均使該平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致fe 有剩余 空
11、氣中的 o2將 fe2+氧化; (scn)2將 fe2+氧化【解析】【分析】( 1)鐵離子具有氧化性,能夠把銅氧化為銅離子;( 2) i 不溶于稀硝酸的白的沉淀為硫酸鋇; . 亞銅離子具有還原性,也能被硝酸氧化; . 檢驗(yàn)氯離子,應(yīng)加入硝酸銀溶液;據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,寫(xiě)出反應(yīng)的方程式;根據(jù)濃度對(duì)平衡移動(dòng)規(guī)律進(jìn)行分析;( 3)亞鐵離子具有強(qiáng)還原性,空氣中氧氣、溶液中(scn) 2 都有可能把亞鐵離子氧化為鐵離子?!驹斀狻? 甲同學(xué)向 fecl 3 溶液中加入 cu 粉,觀察到溶液的顏色變?yōu)闇\藍(lán)色,由此證明發(fā)生了氧化還原反應(yīng),生成 cu2 ,其離子方程式是 cu+2fe3+=cu2+2
12、fe2+;故答案為: cu+2fe3+=cu2+2fe2+;2 a 可能為 cucl 和 cuscn(其中硫元素的化合價(jià)為2 價(jià) ) 中的一種或兩種,白色沉淀與過(guò)量濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色的no 2 和含 cu 2的藍(lán)色溶液,向藍(lán)色溶液中加入過(guò)量硝酸鋇溶液,生成不溶于硝酸的鋇鹽沉淀,則白色沉淀b 是 baso4 ;故答案為: baso4 ;價(jià)銅也可將濃hno 3 還原,故僅根據(jù)白色沉淀a 與過(guò)量濃 hno 3 反應(yīng)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)1象,不能判斷白色沉淀a 中一定存在 cuscn,故答案為:1價(jià)銅也可將濃 hno 3 還原; 檢驗(yàn)氯離子,應(yīng)加入硝酸銀溶液,則a 是 agno 3 ,故答案為: agno
13、3 ; 據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,該反應(yīng)的方程式為2cu2+4scn-=2cuscn +(scn)2,故答案為: 2cu2+4scn-=2cuscn +(scn)2; cu 和 fe3 反應(yīng)生成 cu 2 使 c fe3減??; cu 2 和 scn 反應(yīng)生成 cuscn沉淀使c scn 減小,均使該平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致fe(scn) 3 濃度減小,溶液紅色褪去,故答案為: cu 和 fe3+反應(yīng)生成cu2+使 c(fe3+)減小; cu2+和 scn-反應(yīng)生成cuscn沉淀使-fe(scn)3 濃度減小,溶液紅色褪去;c(scn)減小,均使該平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致3 將 kscn溶液滴入 1
14、所得的溶液中,觀察到溶液變紅色,則溶液含fe3,溶液變紅的可能原因是 fe3 有剩余;空氣中的o 2 將 fe2 氧化; (scn) 2 將 fe2氧化,故答案為: fe3+有剩余;空氣中的o2 將 fe2+氧化; (scn)2 將 fe2+氧化。3 某小組同學(xué)對(duì) fecl3與 ki 的反應(yīng)進(jìn)行探究。(初步探究)室溫下進(jìn)行下表所列實(shí)驗(yàn)。序號(hào)操作現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)取 5ml 0.1mol/l ki 溶液,滴加 0.1mol/l fecl3 溶液 56滴(混合溶液ph5)溶液變?yōu)樽攸S色實(shí)驗(yàn)取 2ml 實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)后的溶液,滴加2 滴 0.1mol ?l-1溶液呈紅色 kscn溶液(1)證明實(shí)驗(yàn) 中有 fe2+
15、 生成,加入的試劑為_(kāi) 。(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)的離子方程式:_ 。(3)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以證明fe3+與 i- 發(fā)生可逆反應(yīng),實(shí)驗(yàn)在用量上的用意是_(4)在實(shí)驗(yàn) i 的溶液中加入ccl4,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 _ ,取其上層清液中滴加 kscn溶液,并未看到明顯的紅色,其原因?yàn)椋◤钠胶庖苿?dòng)的角度解釋?zhuān) 。(深入探究) 20min 后繼續(xù)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)溶液棕黃色變深;實(shí)驗(yàn) 溶液紅色變淺。(5)已知在酸性較強(qiáng)的條件下, i- 可被空氣氧化為 i2,故甲同學(xué)提出假設(shè):該反應(yīng)條件下空氣將 i- 氧化為 i2,使實(shí)驗(yàn)中溶液棕黃色變深。甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):_ , 20min 內(nèi)溶液不變藍(lán),證明該假設(shè)不成立,導(dǎo)致溶液
16、不變藍(lán)的因素可能是_ 。【答案】鐵氰化鉀3+- 垐 ?2+使 ki 過(guò)量,再檢驗(yàn)是否有3+2fe +2i 噲 ? 2fe+i2fe ,以證明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)下層呈紫色,上層呈淺綠色用 ccl4 萃取碘以后,使平衡右移, fe3+濃度更小,與 scn-的反應(yīng)不明顯向試管中加入5ml 0.1mol/l 的 ki 溶液和 1-2滴淀粉溶液,加酸調(diào) ph=5,鐘后觀察現(xiàn)象碘離子濃度過(guò)小,氫離子濃度過(guò)?。ê侠砑纯桑窘馕觥俊痉治觥?1) 在含有 fe2+ 的溶液中滴加鐵氰化鉀溶液有藍(lán)色沉淀生成;(2) fe3+與 i-發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì);(3) 取 2ml 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的溶液,滴加 2 滴 0.1
17、mol?l-1 kscn溶液溶液呈紅色,實(shí)驗(yàn)滴入幾滴反應(yīng)后仍含鐵離子;(4)i2 易溶于 ccl4;減小生成物的濃度,平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng)。(5) 已知在酸性較強(qiáng)的條件下, i-可被空氣氧化為 i2,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)可以在酸性弱的條件下觀察反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷,導(dǎo)致溶液不變藍(lán)的因素可逆是碘離子濃度和氫離子濃度低的原因。【詳解】(1) 取實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后溶液適量,向溶液中滴加鐵氰化鉀溶液有藍(lán)色沉淀生成,說(shuō)明所得溶液中含有 fe2+ ,即反應(yīng)中生成 fe2+;3+與 i-發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以該反應(yīng)的離子方程式為:2fe3+ -2+(2) fe+2i ?2fe 2;+i(3) 實(shí)驗(yàn)取 2ml 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后的溶液,滴
18、加2 滴 0.1mol?l -1kscn溶液,溶液變紅色,說(shuō)明ki 過(guò)量的前提下仍含鐵離子,說(shuō)明反應(yīng)不能進(jìn)行徹底,證明反應(yīng)為可逆反應(yīng);(4) 因 i2 易溶于 ccl4,則實(shí)驗(yàn) i 的溶液中加入 ccl4,振蕩?kù)o置后可觀察到下層呈紫色,上層呈淺綠色;在2fe3+2i- ? 2fe2+i2 平衡體系中,萃取后i2 的濃度降低,平衡正向移動(dòng),溶液中 fe3+的濃度極低,向上層清液中滴加 kscn溶液, fe3+與 scn-的反應(yīng)不明顯,無(wú)法看到明顯的紅色。(5) 已知在酸性較強(qiáng)的條件下, i-可被空氣氧化為 i2,故甲同學(xué)提出假設(shè):該反應(yīng)條件下空氣將i-氧化為 i2 ,使實(shí)驗(yàn)中溶液棕黃色變深。甲同
19、學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):向試管中加入5ml0.1molki溶液和2 滴淀粉溶液,加酸調(diào)至ph=5, 20min內(nèi)溶液不變藍(lán),證明該假設(shè)不成立,導(dǎo)致溶液不變藍(lán)的因素可能是c(i-)濃度低、c(h+)濃度低。4 某小組研究了銅片與5.6 mol?l-1 hno 3 反應(yīng)的速率,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象記錄如下表。實(shí)驗(yàn)時(shí)間段現(xiàn)象015min銅片表面出現(xiàn)極少氣泡1525min銅片表面產(chǎn)生較多氣泡,溶液呈很淺的藍(lán)色2530min銅片表面均勻冒出大量氣泡3050min銅片表面產(chǎn)生較少氣泡,溶液藍(lán)色明顯變深,液面上方呈淺棕色為探究影響該反應(yīng)速率的主要因素,小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn) i :監(jiān)測(cè)上述反應(yīng)過(guò)程中溶液溫度的變化,所得曲線(xiàn)如下圖。
20、實(shí)驗(yàn) ii : - 試管中加入大小、形狀相同的銅片和相同體積、5.6 mol?l-1 hno 3 。結(jié)果顯示: cu(no 3 ) 2、 no 對(duì) cu 和 hno 3 反應(yīng)速率的影響均不明顯,no 2 能明顯加快該反應(yīng)的速率。實(shí)驗(yàn) iii :在試管中加入銅片和5.6 mol?l-1 hno 3 ,當(dāng)產(chǎn)生氣泡較快時(shí),取少量反應(yīng)液于試管中,檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)其中含有no 2-。(1)根據(jù)表格中的現(xiàn)象,描述該反應(yīng)的速率隨時(shí)間的變化情況:_。( 2)實(shí)驗(yàn) i 的結(jié)論:溫度升高 _(填“是”或“不是”)反應(yīng)速率加快的主要原因。( 3 )實(shí)驗(yàn) ii 的目的是: _ 。( 4 )小組同學(xué)查閱資料后推測(cè):該反應(yīng)由于
21、生成某中間產(chǎn)物而加快了反應(yīng)速率。請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn) ii、 iii,在下圖方框內(nèi)填入相應(yīng)的微粒符號(hào)_ _,以補(bǔ)全催化機(jī)理。(5)為驗(yàn)證( 4)中猜想,還需補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn):_(請(qǐng)寫(xiě)出操作和現(xiàn)象)?!敬鸢浮糠磻?yīng)速率先變快后變慢不是 檢驗(yàn) cu no3 2 、no、no2 能否加快銅和硝酸反應(yīng)的速率no2 no2 在試管 a 、 b 中均加入相同的銅片和等體積的5.6 mol gl 1 硝酸,向 b 中加入 nano2 固體,產(chǎn)生氣泡的速率b 比 a 快?!窘馕觥俊痉治觥浚?)表格中的現(xiàn)象變化:極少氣泡較多氣泡大量氣泡較少氣泡;(2) 5 30min,溫度不變,但是1530min ,反應(yīng)速率加快;(3 )實(shí)驗(yàn)
22、 ii 結(jié)論: cu(no 3) 2、 no 對(duì) cu 和 hno 3 反應(yīng)速率的影響均不明顯,no 2 能明顯加快該反應(yīng)的速率;(4)結(jié)合實(shí)驗(yàn) ii 與實(shí)驗(yàn) iii,實(shí)驗(yàn) ii :可知 no 2 能明顯加快該反應(yīng)的速率。實(shí)驗(yàn)iii :發(fā)現(xiàn)其中含有 no -2 。再根據(jù)化合價(jià)的升降可判斷;(5)中間產(chǎn)物為no -2 ;【詳解】( 1)根據(jù)表格中的氣泡多少的現(xiàn)象,可知該反應(yīng)的速率隨時(shí)間的變化情況:反應(yīng)速率先變快后變慢;( 2)由分析可知,溫度不變時(shí)反應(yīng)速率卻加快,故溫度升高不是反應(yīng)速率加快的主要原因;(3 )由分析可知,實(shí)驗(yàn)ii 的目的是:檢驗(yàn) cu(no 3 ) 2、 no 、 no 2 能否
23、加快銅和硝酸反應(yīng)的速率;(4) cu cu2+,化合價(jià)升高,則的化合價(jià)降低,故為 no 2,為 no 2- ;(5)驗(yàn)證中間產(chǎn)物no 2-加快了反應(yīng)速率,則可以在試管a 、b 中均加入相同的銅片和等體積的 5.6 mol?l-1硝酸,向 b 中加入 nano 2 固體,產(chǎn)生氣泡的速率b 比 a 快。5 某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:( 1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_ ;( 2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_;(3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有 na 2so4 、 mgso 4 、 ag 2so4 、 k 2 so4 等 4
24、中溶液,可與實(shí)驗(yàn)中cuso 4 溶液起相似作用的是 _ ;(4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率,還可采取的措旌有_(答兩種);( 5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到 6 個(gè)盛有過(guò)量 zn 粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其中:v1=_,v6=_, v9=_;該同學(xué)最后得出的結(jié)論為:當(dāng)加入少量cuso4 溶液時(shí),生成氫氣的速率會(huì)大大提高。但當(dāng)加入的 cuso4 溶液超過(guò)一定量時(shí),生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因 _【答案】zn+cuso4=znso4
25、+cu, zn+h2so4=znso4 +h2cuso4 與 zn 反應(yīng)產(chǎn)生的cu 與zn 形成銅鋅原電池,加快了氫氣產(chǎn)生的速率(答案合理即可)301017.5ag2so4升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度當(dāng)加入一定量的硫酸銅后,生成的單質(zhì)銅會(huì)沉積在鋅的表面,降低了鋅與溶液的接觸面積【解析】【詳解】(1)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng):cuso zn=znso cu、 zn44h2so4=znso4 h2。( 2)由于 zn 與反應(yīng)生成的 cu 及硫酸銅溶液組成了 cuzn 原電池,大大加快了生成氫氣的反應(yīng)速率。( 3)只要是比鋅的金屬性弱的金屬都可以與鋅組成原電池,都可以加快生成氫氣的反
26、應(yīng)速率,故在所給的物質(zhì)中只有 ag2so4符合題意。( 4)要加快生成氫氣的反應(yīng)速率,還可以采取如下措施:升高溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。( 5)因?yàn)橐芯苛蛩徙~的量對(duì)反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實(shí)驗(yàn)中相同,則硫酸溶液的體積均取30 ml,根據(jù) f 中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 ml,可以求得v6 10 ml, v9 17.5 ml。由于析出的銅的量較多,會(huì)覆蓋在鋅的表面,使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小,故反應(yīng)速率反而減慢。6 . 某研究性學(xué)習(xí)小組為了研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,設(shè)計(jì)如下方案:實(shí)驗(yàn)0.01 mol l 1 酸性0.1 mol l 1水反
27、應(yīng)溫度 / 反應(yīng)時(shí)間 /s編號(hào)kmno4溶液h2c2o4 溶液5.0ml5.0ml020125v1v22.0ml203205.0ml5.0ml05030反應(yīng)方程式為: 2kmno+ 5h2c o + 3h so = k2so + 2mnso + 10co + 8h o。424244422(1)實(shí)驗(yàn)的記時(shí)方法是從溶液混合開(kāi)始記時(shí), 至_ 時(shí),記時(shí)結(jié)束。(2)實(shí)驗(yàn)和研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,則v1=_ml , v 2=_ml。(3)下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是_。a實(shí)驗(yàn)時(shí)必須用移液管或滴定管來(lái)量取液體的體積b實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將 5.0 mlkmno4 溶液與5.0ml h 2c2o4 溶液混合后,立即按下
28、秒表,再將盛有混合液的燒杯置于相應(yīng)溫度的水浴中至反應(yīng)結(jié)束時(shí),按下秒表,記錄讀數(shù)。c在同一溫度下,最好采用平行多次實(shí)驗(yàn),以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性d實(shí)驗(yàn)和可研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響(4)某小組在進(jìn)行每組實(shí)驗(yàn)時(shí),均發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)是開(kāi)始很慢,突然會(huì)加快,其可能的原因是_; . 某草酸晶體的化學(xué)式可表示為 h2c2o4 ? x h2o,為測(cè)定 x 的值 , 進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):稱(chēng)取 7.56g 某草酸晶體配成 100.0ml 的水溶液,用移液管移取25. 00m 所配溶液置于錐形瓶中,加入適量稀h2so4,用濃度為0.600mol/l的 kmno4溶液滴定,滴定終點(diǎn)時(shí)消耗kmno4的體積為10.00ml。( 1)若
29、滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù),則所測(cè)x 的值將 _(填“偏大”或“偏小”)。( 2) x=_?!敬鸢浮咳芤旱淖霞t色剛好褪去5.0 3.0 c、 d反應(yīng)生成的2+mn對(duì)反應(yīng)有催化作用(說(shuō)明:只要答到反應(yīng)生成的產(chǎn)物對(duì)該反應(yīng)有催化作用即可)偏小2【解析】【分析】 .( 1)溶液混合后顯示紫紅色,當(dāng)紫紅色褪去后計(jì)時(shí)結(jié)束;(2)實(shí)驗(yàn)和研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,要保證變量單一;(3)根據(jù)規(guī)范的操作要求,實(shí)驗(yàn)探究的基本原理分析回答;(4)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;.( 1)讀取讀數(shù)時(shí)仰視,導(dǎo)致 kmno4 溶液體積偏大,計(jì)算測(cè)定的草酸的質(zhì)量偏大;(2)依據(jù)滴定發(fā)生的氧化還原反應(yīng)離子方程式的定量關(guān)系計(jì)算得到?!驹斀狻?/p>
30、 .( 1)實(shí)驗(yàn)計(jì)時(shí)方法是從溶液混合開(kāi)始記時(shí),到紫紅色剛好褪去計(jì)時(shí)結(jié)束,故答案為紫紅色剛好褪去;(2)實(shí)驗(yàn)和研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,高錳酸鉀作為指示劑,濃度不變,都是5.0ml,溶液總體積為10.0ml,故答案為v1=5.0,v2=3.0;(3) a實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用量筒量取體積,故a 錯(cuò)誤;b實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將 5.0mlkmno4 溶液與 5.0ml h2c2o4 溶液混合后,再將盛有混合液的燒杯置于相應(yīng)溫度的水浴中,立即按下秒表,至反應(yīng)結(jié)束時(shí),按下秒表,記錄讀數(shù),故b 錯(cuò)誤;c在同一溫度下,最好采用平行多次實(shí)驗(yàn),以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性,故c 正確;d實(shí)驗(yàn)和對(duì)應(yīng)物質(zhì)的體積相同,可研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影
31、響,故d 正確 ;故選 cd,故答案為 cd;(4)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析, mnso4 溶液在反應(yīng)中為催化劑,可能原因?yàn)榉磻?yīng)生成的mn 2+對(duì)反應(yīng)有催化作用,故答案為反應(yīng)生成的mn2+對(duì)反應(yīng)有催化作用 。.( 1)讀取讀數(shù)仰視,導(dǎo)致kmno4 溶液體積偏大,計(jì)算測(cè)定的草酸的質(zhì)量偏大,故x 的值偏小,故答案為偏?。唬?)由題給化學(xué)方程式及數(shù)據(jù)可知,5h2 c2o4+2mno 4-+6 h+ 10co2 +2 mn2+8 h2o, 7.56g純草酸晶體中含 h2c2 o4 的物質(zhì)的量為: 0.600 mol/l 10.00 ml-3l/ml105/2 100ml/25ml=0.0600 mol ,則 7
32、.56g h c o ?xh o 中含 h o 的物質(zhì)的量為 (7.56g-0.0600mol 90g/mol)22422/18g/mol =0.12 mol , 0.0600mol 晶體含水0.160mol ,1mol 晶體中含的結(jié)晶水2mol ,則 x=2,故答案為 2 。7 某酸性工業(yè)廢水中含有k2cr2o7。光照下,草酸(h2c2o4) 能將其中的cr2o 轉(zhuǎn)化為 cr3 。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬 al 2fe(so4 ) 4 24h2o即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響,探究如下:(1) 在 25 下,控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,
33、調(diào)節(jié)不同的初始ph和一定濃度草酸溶液用量,做對(duì)比實(shí)驗(yàn),完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表( 表中不要留空格 ) 。實(shí)驗(yàn)初始廢水樣品草酸溶液蒸餾水編號(hào)ph體積 /ml體積 /ml體積 /ml46010305601030560_測(cè)得實(shí)驗(yàn)和溶液中的cr2o72濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為_(kāi) ( 填化學(xué)式 ) 。(3)實(shí)驗(yàn)和的結(jié)果表明_;實(shí)驗(yàn)中 0 t 1 時(shí)間段反應(yīng)速率v(cr 3 ) _ moll1min 1( 用代數(shù)式表示 ) 。(4) 該課題組對(duì)鐵明礬 al 2fe(so4) 424h2o 中起催化作用的成分提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三:假設(shè)一: fe2 起催化作用;假設(shè)二
34、: _;假設(shè)三: _;(5) 請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容。 除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外,可供選擇的藥品有k2so4、 feso4、 k2so4al 2(so4) 324h2o、al 2(so4) 3 等。溶液中cr2o的濃度可用儀器測(cè)定實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論_( 6)某化學(xué)興趣小組要完成中和熱的測(cè)定,實(shí)驗(yàn)桌上備有大、小兩個(gè)燒杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、膠頭滴管、環(huán)形玻璃攪拌棒、 0.5 moll-1 鹽酸、 0.55 mol l -1 naoh溶液 , 實(shí)驗(yàn)尚缺少的玻璃用品是 _、 _。(7) 他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:溶液溫度中和熱實(shí)驗(yàn)用品t 1t 2h
35、50 ml50 ml0.55 mol l-10.5 mol l-12023.3naoh溶液hcl 溶液50 ml50 ml0.55 mol l-10.5 mol l-12023.5naoh溶液hcl 溶液已知 :q=cm(t 2-t 1), 反應(yīng)后溶液的比熱容c 為 4.1 8 kj -1 kg -1 , 各物質(zhì)的密度均為 1-3。計(jì)算完成上表中的_。gcmh(8) 若用 koh代替 naoh,對(duì)測(cè)定結(jié)果 _( 填“有”或“無(wú)” ) 影響 ; 若用醋酸代替 hcl 做實(shí)驗(yàn), 對(duì)測(cè)定結(jié)果 h_( 填“偏大”或“偏小”無(wú)影響 ) ?!敬鸢浮?20 20co2 溶液 ph 對(duì)該反應(yīng)的速率有影響2(c
36、 0-c 1)/t 1al 3 起催化作用so42 起催化作用用等物質(zhì)的量的k2so4al 2(so4) 324h2o代替實(shí)驗(yàn)中的鐵明礬,控制其他條件與實(shí)驗(yàn)相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,若溶液中2) 大于實(shí)驗(yàn)c(cr 2o7中的 c(cr 2o72) 則假設(shè)一成立,若兩溶液中的c(cr 2o72 ) 相同,則假設(shè)一不成立量筒溫度計(jì) - 56.85kj mol -1無(wú) 偏大【解析】【分析】( 1)中 ph 不同,是探究 ph對(duì)速率的影響;則是探究不同濃度時(shí)草酸對(duì)速率的影響;( 2)草酸中碳元素化合價(jià)為 +3 價(jià),被氧化為 +4 價(jià), cr2o72- 轉(zhuǎn)化為 cr3+,根據(jù)電子守恒來(lái)計(jì)算;
37、( 3)實(shí)驗(yàn)表明溶液 ph 越小,反應(yīng)的速率越快,根據(jù)公式求算;( 4)根據(jù)鐵明礬的組成分析;用等物質(zhì)的量k2so4?al 2(so4) 3?24h2o代替實(shí)驗(yàn)中的鐵明礬,控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn);( 6)根據(jù)中和熱測(cè)定的實(shí)驗(yàn)步驟選用需要的儀器,然后判斷還缺少的儀器;( 7)先求出 2 次反應(yīng)的溫度差,根據(jù)公式 q=cmt來(lái)求出生成 0.025mol 的水放出熱量,最后根據(jù)中和熱的概念求出中和熱;( 8)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān)。【詳解】( 1)中 ph 不同,是探究 ph對(duì)速率的影響;則是探究不同濃度時(shí)草酸對(duì)速率的影響,故答案為初始廢水樣品草酸溶液蒸餾水實(shí)驗(yàn)
38、編號(hào)體積 /ml體積 /ml體積 /mlph2020(2)草酸中碳元素化合價(jià)為+3 價(jià),氧化產(chǎn)物為co2,被氧化為 +4 價(jià),化合價(jià)共升高2 價(jià),2-轉(zhuǎn)化為cr3+6 價(jià),根據(jù)電子守恒,參加反應(yīng)的cr o2-與草酸的物質(zhì)cr2 o,化合價(jià)共降低了727的量之比為是1: 3,離子方程式為:cr o2-+3+3h2c2o4 +8h=6co+2cr+7h o,故答案為27222-+3+7ho;cr2 o+3h c o+8h=6co+2cr722422(3)由實(shí)驗(yàn)表明溶液ph越小,反應(yīng)的速率越快,所以溶液ph對(duì)該反應(yīng)的速率有影3+2-) =2(c-c )/t-1-1,故答案為 2(c-c )/t溶液
39、ph 對(duì)該響, v( cr ) =2v( cr o0mol?l?min0127111反應(yīng)的速率有影響;( 4)根據(jù)鐵明礬 al 2fe( so4) 4?24h2o組成分析, al 3+起催化作用; so42- 起催化作用,故答案為 al 3+起催化作用; so42- 起催化作用;( 5)要證明 fe2+起催化作用,需做對(duì)比實(shí)驗(yàn),再做沒(méi)有fe2+存在時(shí)的實(shí)驗(yàn),所以要選k2so4?al 2( so4) 3?24h2o,注意由于需要控制al 3+和 so42- 濃度比,不要選用 k2so4 和 al 2(so) ;用等物質(zhì)的量k so?al ( so) ?24h o代替實(shí)驗(yàn)中的鐵明礬,控制其他反應(yīng)條
40、43242432件與實(shí)驗(yàn)相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,若溶液中2-)大于實(shí)驗(yàn)c( cr2o7中 c( cr 2o72- ),則假設(shè)一成立;若兩溶液中的 c( cr2o72- )相同,則假設(shè)一不成立;故答案為實(shí)驗(yàn)方案預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論用等物質(zhì)的量 k2so4?al 2(so4) 3?24h2o代反應(yīng)進(jìn)行相同時(shí)間后,若溶液中2-)大c(cr2o7替實(shí)驗(yàn)中的鐵明礬,控制其他反應(yīng)條于實(shí)驗(yàn)中 c(cr 2o72- ),則假設(shè)一成立;若兩件與實(shí)驗(yàn)相同,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)溶液中的 c( cr2o72- )相同,則假設(shè)一不成立( 6)中和熱的測(cè)定過(guò)程中,需要用量筒量取酸溶液、堿溶液的體積,需要使用溫度計(jì)測(cè)
41、量溫度,所以還缺少量筒、溫度計(jì),故答案為量筒、溫度計(jì);( 7)第 1 次反應(yīng)前后溫度差為: 3.3 ,第 2 次反應(yīng)前后溫度差為: 3.5 ,平均溫度差為3.4 , 50ml0.55mol?l -1 naoh溶液與 50ml0.5mol?l -1 hcl 溶液混合,氫氧化鈉過(guò)量,反應(yīng)生成了 0.025mol 水, 50ml0.5mol?l-1 鹽酸、 0.55mol?l-1naoh溶液的質(zhì)量和為:m=100ml1g/ml=100g, c=4.18j/(g?),代入公式q=cmt得生成 0.025mol 的水放出熱量 q=4.18j/ (g?) 100g3.4 =1.4212kj ,即生成0.0
42、25mol 的水放出熱量1.4212kj ,所以生成 1mol 的水放出熱量為 1.421 2kj1mol/0.025mol=-56.8kj ,即該實(shí)驗(yàn)測(cè)得的中和熱 h= - 56.8kj?mol -1 , 故答案為 - 56.8kj?mol -1 ;(8) koh代替naoh對(duì)結(jié)果無(wú)影響,因?yàn)槎叨际菑?qiáng)堿,與hcl 反應(yīng)生成易溶鹽和水,所以中和熱不變;醋酸電離過(guò)程為吸熱過(guò)程,所以用醋酸代替hcl 做實(shí)驗(yàn),反應(yīng)放出的熱量偏小,但h 偏大;故答案為無(wú);偏大?!军c(diǎn)睛】本題考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),涉及了探究重鉻酸根與草酸反應(yīng)過(guò)程中的催化作用和中和熱測(cè)定,重鉻酸根與草酸反應(yīng)為一比較熟悉的反應(yīng),試題考查了從圖象中獲取數(shù)據(jù)并分
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