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1、2020-2021高考化學(xué)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡提高練習(xí)題壓軸題訓(xùn)練附答案一、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡1.某?;瘜W(xué)課外興趣小組為了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,做了以下實(shí)驗(yàn)。用三支試管各取5.0mL、0.01molL1的酸性KMnO4溶液,再分另1J滴入0.1molL1H2C2O4溶液,實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下。實(shí)驗(yàn)編號(hào)0.01mol”:隈性KMnOa溶液OdnwbL"溶液水反應(yīng)溫度TC反應(yīng)時(shí)間再15,0mL5,0mL020125-25,0mLVL0niL2032035,0mL5,0mL05030實(shí)驗(yàn)1、3研究的是對(duì)反應(yīng)速率的影響。表中V=mLo(2)小組同學(xué)在進(jìn)行(1)中各組實(shí)驗(yàn)時(shí),均發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)開
2、始時(shí)很慢,一段時(shí)間后速率會(huì)突然加快。對(duì)此該小組的同學(xué)展開討論:甲同學(xué)認(rèn)為KMnO4與H2c2d的反應(yīng)放熱,溫度升高,速率加快。乙同學(xué)認(rèn)為隨著反應(yīng)的進(jìn)行,因,故速率加快。(3)為比較Fe3+、CJ2+對(duì)H2O2分解的催化效果,該小組的同學(xué)又分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)?;卮鹣嚓P(guān)問題:FcCIi的由CuW,液It裝置乙中儀器A的名稱為定性分析:如圖甲可通過觀察反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將CuSQ溶液改為CuC2溶液更合理,其理由是。定量分析:如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)以收集到40mL氣體為準(zhǔn),忽略其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是?!敬鸢浮繙囟?.0產(chǎn)物Mn2+可能對(duì)該
3、反應(yīng)具有催化作用分液漏斗控制陰離子相同,排除陰離子的干擾收集40mL氣體所需時(shí)間【解析】【分析】(1)、作對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析,其他條件相同時(shí),只有一個(gè)條件的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響;(2)探究反應(yīng)過程中反應(yīng)速率加快的原因,一般我們從反應(yīng)放熱,溫度升高,另一個(gè)方面從反應(yīng)產(chǎn)生的某種物質(zhì)可能起到催化作用;(3)比較Fe3+、Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,陽(yáng)離子不同,盡量讓陰離子相同,減少陰離子不同造成的差別,催化效果可以從相同時(shí)間內(nèi)收集氣體體積的多少或者從收集相同體積的氣體,所需時(shí)間的長(zhǎng)短入手。【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)1、3反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度,但溫度不同,所以反應(yīng)速率不同是由溫度不同導(dǎo)致的,故實(shí)驗(yàn)1、3研究的是
4、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響;實(shí)驗(yàn)1、2研究的是H2QO4的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,此時(shí)反應(yīng)溫度相同,KMnO4的濃度相同,故表中V=4.0mL(2)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,生成的Mn2+的物質(zhì)的量濃度逐漸增加,生成的Mn2+可能對(duì)反應(yīng)有催化作用;(3)由儀器的構(gòu)造,可知儀器A為分液漏斗;在探究Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,必須保證在其他的條件相同,所以將CUSO4改為CuCl2更為合理,可以避免由于陰離子不同造成的干擾;如圖乙所示,實(shí)驗(yàn)時(shí)以收集到40mL氣體為準(zhǔn),忽略其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素,實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是時(shí)間,收集相同體積的氣體,所需要的時(shí)間越少,反應(yīng)速率越快?!军c(diǎn)睛】本題通過保持其他外
5、界條件一致而改變一個(gè)條件來(lái)探究溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響,綜合性較強(qiáng)。2.為了證明化學(xué)反應(yīng)有一定的限度,進(jìn)行了如下探究活動(dòng):步驟1:取8mL0.1moil1的KI溶液于試管,滴加0.1molL1的FeC3溶液56滴,振蕩;請(qǐng)寫出步驟1中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式:步驟2:在上述試管中加入2mLCC4,充分振蕩、靜置;步驟3:取上述步驟2靜置分層后的上層水溶液少量于試管,滴加0.1molL1的KSCN溶液56滴,振蕩,未見溶液呈血紅色。探究的目的是通過檢驗(yàn)Fe3+,來(lái)驗(yàn)證是否有Fe3+殘留,從而證明化學(xué)反應(yīng)有一定的限度。針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同學(xué)們提出了下列兩種猜想:猜想一:KI溶液過量,F(xiàn)e3+完全轉(zhuǎn)化為
6、Fe2+,溶液無(wú)Fe3+猜想二:Fe3+大部分轉(zhuǎn)化為Fe2+,使生成Fe(SCN3濃度極小,肉眼無(wú)法觀察其顏色為了驗(yàn)證猜想,在查閱資料后,獲得下列信息:信息一:乙醛比水車5且微溶于水,F(xiàn)e(SCN)3在乙醛中的溶解度比在水中大。信息二:Fe3+可與Fe(CN)64反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,用K4Fe(CN)可溶液檢驗(yàn)Fe3+的靈敏度比用KSCN更高。結(jié)合新信息,請(qǐng)你完成以下實(shí)驗(yàn):各取少許步驟2靜置分層后的上層水溶液于試管A、B中,請(qǐng)將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論填入下表空白處:實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)1:在試管A加入少量乙醛,充分振蕩,靜置實(shí)驗(yàn)2:若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀則猜想二”成立32【答案】2Fe2I2
7、Fe12若液體分層,上層液體呈血紅色。則猜想一”不成立在試管B中滴加5-6滴K4Fe(CN)6溶液,振蕩【解析】【分析】【詳解】32.1 1)KI溶放與FeC3溶液離子反應(yīng)方程式2Fe2I2FeI2;(2)由信息信息一可得:取萃取后的上層清液滴加2-3滴K4Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,由信息二可得:往探究活動(dòng)III溶液中加入乙醍,充分振蕩,乙醍層呈血紅色,實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論若液體分層,上層液體呈血紅色。則猜想一”不成立實(shí)驗(yàn)2:在試管B中滴加5-6滴K4Fe(CN)6溶液,振蕩3 .研究+6價(jià)銘鹽不同條件下微粒存在形式及氧化性,某小組同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):濃口卷6_,過量印v無(wú)明顯變化瞿綠色
8、溶激2aiL0.1molL&CnOi檐黃色漕酒已知:C2O72-(橙色)+H2O=2CQ2-(黃色)+2H2H=+13.8kJ/mol,+6價(jià)銘鹽在一定條件下可被還原為Cr3+,Cr3+在水溶液中為綠色。(1)試管c和b對(duì)比,推測(cè)試管c的現(xiàn)象是。(2)試管a和b對(duì)比,a中溶液橙色加深。甲認(rèn)為溫度也會(huì)影響平衡的移動(dòng),橙色加深不一定是c(H+)增大影響的結(jié)果;乙認(rèn)為橙色加深一定是c(H+)增大對(duì)平衡的影響。你認(rèn)為是否需要再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明?(“是”或“否”),理由是c(Ci2O7)(3)對(duì)比試管a、b、c的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可知pH增大尸(選填“增大”,c(CrO4)“減小”,“不變”);(4)分析如
9、圖試管c繼續(xù)滴加KI溶液、過量稀H2SO4的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,說明+6價(jià)需鹽氧化性強(qiáng)弱為Cr2O72-CrO42-(填“大于”,“小于”,“不確定”);寫出此過程中氧化還原反應(yīng)的離子方程式。(5)小組同學(xué)用電解法處理含Cr2O72-廢水,探究不同因素對(duì)含Cr2O72-廢水處理的影響,結(jié)果如表所示(Cr2O72-的起始濃度,體積、電壓、電解時(shí)間均相同)。實(shí)驗(yàn)iiiiiiiv是否加入Fe2(SO4)3否否加入5g否是否加入H2SO4否加入1mL加入1mL加入1mL電極材料陰、陽(yáng)極均為石墨陰、陽(yáng)極均為石墨陰、陽(yáng)極均為石墨陰極為石墨,陽(yáng)極為鐵Cr2O72-的去除率/%0.92212.720.857.3實(shí)驗(yàn)ii
10、中Cr2C72-放電的電極反應(yīng)式是。實(shí)驗(yàn)iii中Fe3+去除Cr2O72-的機(jī)理如圖所示,結(jié)合此機(jī)理,解釋實(shí)驗(yàn)iv中CrzOz2-去除率提高較多的原因?!敬鸢浮咳芤鹤凕S色否Cr2O72-(橙色)+H2O?CrO42"(黃色)+2H正向是吸熱反應(yīng),若因濃H2SQ溶于水而溫度升高,平衡正向移動(dòng),溶液變?yōu)辄S色。而實(shí)際的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液橙色加深,說明橙色加深就是增大c(H+)平衡逆向移動(dòng)的結(jié)果減小大于Ci2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3l2+7H2OC2O72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2O陽(yáng)極Fe失電子生成Fe2+,Fe2+與Cr2O72-在酸性條件下反應(yīng)生成Fe3+,Fe
11、3+在陰極得電子生成Fe2+,繼續(xù)還原Cr2。2-,Fe2+循環(huán)利用提高了Cr2O72-的去除率【解析】【分析】根據(jù)平衡移動(dòng)原理分析對(duì)比實(shí)驗(yàn);注意從圖中找出關(guān)鍵信息。【詳解】(1)由Cr2O72-(橙色)+H2O=2CrO42-(黃色)+2H+及平衡移動(dòng)原理可知,向重銘酸鉀溶液中加入氫氧化鈉溶液后,可以減小溶液中的氫離子濃度,使上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),因此,試管c和b(只加水,對(duì)比加水稀釋引起的顏色變化)對(duì)比,試管c的現(xiàn)象是:溶液變?yōu)辄S色。(2)試管a和b對(duì)比,a中溶液橙色加深。甲認(rèn)為溫度也會(huì)影響平衡的移動(dòng),橙色加深不一定是c(H+)增大影響的結(jié)果;乙認(rèn)為橙色加深一定是c(H+)增大對(duì)平衡的
12、影響。我認(rèn)為不需要再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明,故填否。理由是:C2O72-(橙色)+H2O?CrO42-(黃色)+2H+正向是吸熱反應(yīng),濃H2SO4溶于水會(huì)放出大量的熱量而使溶液的溫度升高,上述平衡將正向移動(dòng),溶液會(huì)變?yōu)辄S色。但是,實(shí)際的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液的橙色加深,說明上述平衡是向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的,橙色加深只能是因?yàn)樵龃罅薱(H+)的結(jié)果。(3)對(duì)比試管a、b、c的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可知隨著溶液的pH增大,上述平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),c(C2O7)減小,而c(CrO4)增大,故幽絲減小。c(CR2-)(4)向試管c繼續(xù)滴加KI溶液,溶液的顏色沒有明顯變化,但是,加入過量稀H2SQ后,溶液變?yōu)槟G色,增大氫離子濃度,上
13、述平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CrO42-轉(zhuǎn)化為C2O72-,Cr2O72-可以在酸性條件下將氧化,而在堿性條件下,CrQ2-不能將氧化,說明+6價(jià)銘鹽氧化性弓II弱為:Cr2O72-大于CrO42-;此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是Cr2Q72-+6I-+14H+=2Cr3+3l2+7H2Oo(5)實(shí)驗(yàn)ii中,Cr2Q72-在陰極上放電被還原為Cr3+,硫酸提供了酸性環(huán)境,其電極反應(yīng)式是Cr2Q72-+6e-+14H+=2Cr3+7H2Qo由實(shí)驗(yàn)iii中Fe3+去除Cr2Q72-的機(jī)理示意圖可知,加入F&(SC4)3溶于水電離出Fe3+,在直流電的作用下,陽(yáng)離子向陰極定向移動(dòng),故F
14、e3+更易在陰極上得到電子被還原為Fe2+,Fe2+在酸性條件下把Cr2Q72-還原為Cr3+O如此循環(huán)往復(fù),F(xiàn)e3+在陰極得電子生成Fe2+,繼續(xù)還原Cr2Q72-,Fe2+循環(huán)利用提高了C2Q72-的去除率。由此可知,實(shí)驗(yàn)iv中Cr2Q72-去除率提高較多的原因是:陽(yáng)極Fe失電子生成Fe2+,Fe2+與Cr2Q72-在酸性條件下反應(yīng)生成Fe3+,Fe3+在陰極得電子生成Fe2+,繼續(xù)還原Cr2Q72-,故在陰陽(yáng)兩極附近均在大量的Fe2+,Fe2+循環(huán)利用提t(yī)Wj了Cr2Q72的去除率?!军c(diǎn)睛】本題中有很多解題的關(guān)鍵信息是以圖片給出的,要求我們要有較強(qiáng)的讀圖能力,能從圖中找出解題所需要的關(guān)鍵
15、信息,并加以適當(dāng)處理,結(jié)合所學(xué)的知識(shí)解決新問題。4 .SQ是常見的大氣污染物,燃煤是產(chǎn)生SQ2的主要原因。工業(yè)上有多種方法可以減少SQ的排放。(1)往煤中添加一些石灰石,可使燃煤過程中產(chǎn)生的SQ轉(zhuǎn)化成硫酸鈣。該反應(yīng)的總化學(xué)方程式是。(2)可用多種溶液做燃煤煙氣中SQ2的吸收液。分別用等物質(zhì)的量濃度的Na2SQ溶液和NaQH溶液做吸收液,當(dāng)生成等物質(zhì)的量NaHSQ時(shí),兩種吸收液體積比V(Na2SQ):V(NaQH)=。NaQH溶液吸收了足量的SC2后會(huì)失效,可將這種失效的溶液與一定量的石灰水溶液充分反應(yīng)后過濾,使NaOH溶液再生,再生過程的離子方程式是。(3)甲同學(xué)認(rèn)為BaC2溶液可以做SQ的吸
16、收液。為此甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和加熱裝置略,氣密性已檢驗(yàn))。反應(yīng)開始后,A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時(shí)有白霧生成;B中有白色沉淀。甲同學(xué)認(rèn)為B中白色沉淀是SQ與BaC2溶液反應(yīng)生成的BaSQ,所以BaC2溶液可做SO2吸收液。Iht1海孤海罐乙同學(xué)認(rèn)為B中的白色沉淀是BaSQ,產(chǎn)生BaSQ的原因是:A中產(chǎn)生的白霧是濃硫酸的酸霧,進(jìn)入B中與BaC2溶液反應(yīng)生成BaSQ沉淀。為證明SQ與BaC2溶液不能得到BaSQ沉淀,乙同學(xué)對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置做了如下改動(dòng)并實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和加熱裝置略,氣密性已檢驗(yàn)):反應(yīng)開始后,A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時(shí)有白霧生成;B、C試管中除了有氣
17、泡外,未見其它現(xiàn)象;D中紅色褪去。試管B中試劑是溶液;滴加濃硫酸之前的操作是O通過甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論是。高溫【答案】2CaCQ+2SQ+O22CaSQ+2CQ1:2C02+OH-+HSO-=CaSQJ+H2OA中產(chǎn)生的SQ與裝置內(nèi)空氣中的02進(jìn)入B中與BaC2溶液反應(yīng)生成BaSQ沉淀飽和NaHSQ打開彈簧夾,通入N2,一段時(shí)間后關(guān)閉彈簧夾SC2與BaC2溶液不能得到BaSQ沉淀,不能用BaC2溶液做吸收SQ的吸收液【解析】【分析】濃硫酸和亞硫酸鈉固體反應(yīng)可以生成二氧化硫,由于反應(yīng)放熱,濃硫酸有可能揮發(fā),進(jìn)入B中,和BaCb溶液反應(yīng)生成BaSQ白色沉淀,不能確定B中產(chǎn)生的白色沉淀是
18、硫酸和BaC2反應(yīng)產(chǎn)生的BaSQ還是二氧化硫和BaC2反應(yīng)生成的BaSQ,所以要先除去可能存在的硫酸,需要通過飽和亞硫酸氫鈉溶液,既不吸收二氧化硫,又可以除去硫酸,然后再通入BaC2溶液中,若產(chǎn)生白色沉淀,則證明BaC2溶液可以吸收二氧化硫,若不產(chǎn)生白色沉淀,則證明BaC2溶液不可以吸收二氧化硫,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是除去了硫酸后BaC2溶液中沒有產(chǎn)生沉淀,所以得出結(jié)論:SO2與BaC2溶液不能得到BaSQ沉淀,不能用BaC2溶液做吸收SO2的吸收液?!驹斀狻?1)在高溫下石灰石與SQ以及氧氣反應(yīng)生成硫酸鈣和CQ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaC。喜是+2SO2+O2°2CaSQ+2C3(2)當(dāng)生成等
19、物質(zhì)的量NaHSQ時(shí),根據(jù)鈉離子守恒可知需要亞硫酸鈉和氫氧化鈉的物質(zhì)的量之比是1:2。由于二者的濃度相等,則需要的溶液體積之比是1:2。要把亞硫酸氫鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鈉,需要加入氫氧化鈣,反應(yīng)的離子方程式為Ca2+OH-+HSQ-=CaSQJ+H2Oo(3)由于空氣中含有氧氣,因此另外一種可能是A中產(chǎn)生的SO2與裝置內(nèi)空氣中的O2進(jìn)入B中與BaC2溶液反應(yīng)生成BaSC4沉淀。為排除濃硫酸酸霧的影響,B中應(yīng)該盛放飽和亞硫酸氫鈉溶液。為防止空氣中氧氣的影響,滴加濃硫酸之前的操作是打開彈簧夾,通入N2,一段時(shí)間后關(guān)閉彈簧夾。A中Na2SO3固體表面有氣泡產(chǎn)生同時(shí)有白霧生成;B、C試管中除了有氣泡外,未見
20、其它現(xiàn)象;D中紅色褪去,說明有SC2產(chǎn)生,所以結(jié)論是SO2與BaC2溶液不能得到BaSO3沉淀,不能用BaC2溶液做吸收SQ的吸收液?!军c(diǎn)晴】解答綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題的基本流程原理一反應(yīng)物質(zhì)一儀器裝置一現(xiàn)象一結(jié)論一作用意義一聯(lián)想。具體分析為:(1)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)什么性質(zhì)和原理設(shè)計(jì)的?實(shí)驗(yàn)的目的是什么?(2)所用各物質(zhì)名稱、狀態(tài)、代替物(根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理,進(jìn)行全面的分析比較和推理,并合理選擇)。(3)有關(guān)裝置:性能、使用方法、適用范圍、注意問題、是否有替代裝置可用、儀器規(guī)格等。(4)有關(guān)操作:技能、操作順序、注意事項(xiàng)或操作錯(cuò)誤的后果。(5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:自下而上,自左而右全面觀察。(6
21、)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。5 .某小組同學(xué)對(duì)FeC3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)I取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加0.1mol/LFeCb溶液54滴(混合溶液pH=5)溶液變?yōu)樽攸S色實(shí)驗(yàn)n取2mL實(shí)驗(yàn)I反應(yīng)后的溶液,滴加2滴0.1mol?L-1KSCN溶液溶液呈紅色證明實(shí)驗(yàn)I中有Fe2+生成,加入的試劑為。(2)寫出實(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+與發(fā)生可逆反應(yīng),實(shí)驗(yàn)I在用量上的用意是(4)在實(shí)驗(yàn)I的溶液中加入CC4,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)?從平衡移動(dòng)的角度解釋
22、)(深入探究)20min后繼續(xù)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)I溶液棕黃色變深;實(shí)驗(yàn)n溶液紅色變淺。(5)已知在酸性較強(qiáng)的條件下,I-可被空氣氧化為憶故甲同學(xué)提出假設(shè):該反應(yīng)條件下空氣將氧化為I2,使實(shí)驗(yàn)I中溶液棕黃色變深。甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):(4)因I2易溶于CC4,則實(shí)驗(yàn)I的溶液中加入CC4,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+l2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,F(xiàn)e3+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,可被空氣氧化為I2,故甲同學(xué)提出假設(shè):該反應(yīng)條件下空氣將氧
23、化為I2,使實(shí)驗(yàn)I中溶液棕黃色變深。甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):向試管中加入5mlO.lmolKI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。6 .為探討濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響,某同學(xué)對(duì)可逆反應(yīng)“2Fer+2=2Fe2+l2Hv0”按下圖所示步驟進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。3mL0.005mobL'F&S<%h溶液(pH約為1)棕黃色溶漉分成三等份J-1mLHq11inolL1n85陪板實(shí)Sftir溶液iiHill_目G,星|說明:0.005molLT1的Fe2(SO4)3溶液顏色接近于無(wú)色。(1)
24、實(shí)驗(yàn)中要待實(shí)驗(yàn)I溶液顏色不再改變時(shí),才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)n,目的是。(2)實(shí)驗(yàn)n中,i的現(xiàn)象是,該實(shí)驗(yàn)證明。(3)實(shí)驗(yàn)n中,iii的化學(xué)平衡向移動(dòng)(填芷反應(yīng)方向”或逆反應(yīng)方向”);iii的現(xiàn)象是溶液變淺,該現(xiàn)象(填能”或不能”)說明化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)。如果前一空填能”,則下一空不填;如果前一空填不能”,則iii的目的是。(4)實(shí)驗(yàn)n中,ii的現(xiàn)象是,即能證明增大生成物濃度化學(xué)平衡發(fā)生了逆向移動(dòng)。(5)除了上圖中的方法外,若要使該可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡逆向移動(dòng),還可以采用的方法有【答案】反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)生成黃色沉淀,溶液顏色變淺反應(yīng)物濃度減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)逆反應(yīng)方向不能為實(shí)驗(yàn)豆做參照溶液顏色變得比也更淺
25、加熱(加入濃碘水)【解析】【分析】本實(shí)驗(yàn)的目的是探討可逆反應(yīng)2Fe3+2=2Fe2+I2AH<0中濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響?!驹斀狻?1)實(shí)驗(yàn)中要待實(shí)驗(yàn)I溶液顏色不再改變時(shí),即反應(yīng)達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)n;(2)實(shí)驗(yàn)n中,i中為Ag+與的反應(yīng),現(xiàn)象是生成黃色沉淀,溶液顏色變淺。證明反應(yīng)物濃度減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);(3)實(shí)驗(yàn)n中,iii的化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng);iii的溶液變淺,并不能說明化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),因?yàn)榧铀♂?,使溶液中各離子濃度降低;值的目的是為實(shí)驗(yàn)五做參照;(4)實(shí)驗(yàn)n中,ii的溶液顏色變得比iii更淺,即能證明增大生成物濃度化學(xué)平衡發(fā)生了逆向移動(dòng);(5)若要使該可
26、逆反應(yīng)的化學(xué)平衡逆向移動(dòng),還可以采用的方法有加熱或者加入濃碘水。7 .某研究性學(xué)習(xí)小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應(yīng)來(lái)探究外界條件改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”,實(shí)驗(yàn)如下:(不考慮溶液混合所引起的體積縮小)實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)溫度/K參加反應(yīng)的物質(zhì)溶液顏色褪至無(wú)色時(shí)所需時(shí)間/sKMnO4溶液(含硫酸)H2C2O4溶液H2OV/mL,一ic/molLV/mL,一ic/molLV/mLA29320.0240.i06BTi20.0230.iVi8C3I320.02V20.iiti(1)通過實(shí)驗(yàn)A、B,可探究出濃度的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響,其中Vi=,Ti=;通過實(shí)驗(yàn)可探究出溫度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速
27、率的影響。(2)C組實(shí)驗(yàn)中溶液褪色時(shí)間ti(填法”或之")8s,弟實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率v(KMnO4)二。(用含有ti的式子表示)該小組的一位同學(xué)通過查閱資料發(fā)現(xiàn),上述實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖所示,并以此分析造成n(Mn2+)突變的可能的原因是:?!敬鸢浮?293RCv0.0Z3timolL1s1生成的Mn"對(duì)反應(yīng)有催化作用,使得反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的n(Mn2+)突增【解析】【分析】(I)實(shí)驗(yàn)A、B,從表中數(shù)據(jù)可知改變的條件是同溫下濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,根據(jù)H2c2。4溶液濃度不同對(duì)反應(yīng)速率的影響進(jìn)行解答;(2)實(shí)驗(yàn)B、C應(yīng)為同濃度的前提下比較溫度對(duì)
28、反應(yīng)速率的影響;先根據(jù)醋酸和高鎰酸鉀的物質(zhì)的量判斷過量,然后根據(jù)不足量及反應(yīng)速率表達(dá)式計(jì)算出反應(yīng)速率;(3)實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖所示,由圖可知反應(yīng)速率突然增大?!驹斀狻繉?shí)驗(yàn)A、B,從表中數(shù)據(jù)可知改變的條件是H2c2。4濃度,故通過實(shí)驗(yàn)A、B,可探究出濃度的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響;溶液的總體積相同,高鎰酸鉀和草酸的濃度相同,用量也相同,根據(jù)實(shí)驗(yàn)1可知溶液總體積為6mL,所以Vi=l.0mL;其他條件相同,探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,故溫度Ti=293;其他條件相同,探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,則B、C符合;(2)實(shí)驗(yàn)B、C應(yīng)為同濃度的前提下比較溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)
29、3溫度較大,則反應(yīng)速率較大,ti8s,C組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率0.02mol/Lv(KMnO4)=11s10.02-=3tlmol?L-1?s-1;(3)實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖所示,由圖可知反應(yīng)速率突然增大,可說明生成的Mn2+對(duì)反應(yīng)有催化作用,使得反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的n(Mn2+)突增。8 .某化學(xué)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)I.探究反應(yīng)速率的影響因素設(shè)計(jì)了如下的方案并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果(忽略溶液混合體積變化)。限選試劑和儀器:0.20molL-1H2QO4溶液、0.010molL-1KMnO4溶液(酸性)、蒸儲(chǔ)水、試管、量筒、秒表、恒溫水浴槽物理整V(OJOmalL'1
30、HjCq溶液)恥奧幅水)mLr(D.OIOmoI*U溶液)加1乙2.0040502.004.0231.0口4025(1)上述實(shí)驗(yàn)、是探究對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;若上述實(shí)驗(yàn)、是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,則a為;乙是實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量,則表格中應(yīng)填寫On.測(cè)定h2c2O4XH2O中x值已知:M(H2c2。4)=90gmol-1稱取1.260g純草酸晶體,將草酸制成100.00mL水溶液為待測(cè)液;取25.00mL待測(cè)液放入錐形瓶中,再加入適量的稀H2SQ;用濃度為0.05000molL-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。(2)請(qǐng)寫出滴定中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。某學(xué)生的滴定方式(夾持部分略去)如下,
31、最合理的是(選填a、b)。(4)由圖可知消耗KMnO4溶液體積為mL。(5)滴定過程中眼睛應(yīng)注視,滴定終點(diǎn)錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化為。(6)通過上述數(shù)據(jù),求得x=。若由于操作不當(dāng),滴定結(jié)束后滴定管尖嘴處有一氣泡,引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果(偏大、偏小或沒有影響);其它操作均正確,滴定前未用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液潤(rùn)洗滴定管,引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果(偏大、偏小或沒有影響)?!敬鸢浮繙囟?.0溶液褪色時(shí)間/s5H2c2O4+2MnO4-+6H+=10CQT+2Mn2+8H2Ob20.00錐形瓶中顏色變化溶液由無(wú)色變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色2偏小偏小【解析】【分析】【詳解】I、(1)由表中數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)、只有溫度不同,所以實(shí)驗(yàn)、
32、是探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。若上述實(shí)驗(yàn)、是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,對(duì)比表中數(shù)據(jù),只有H2c2O4濃度可變,在保證溶液總體積(2.0mL+4.0mL=6.0mL)不變條件下加蒸儲(chǔ)水稀釋H2c2。4溶液,所以a=6.0mL-4.0mL-1.0mL=1.0mL。因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)是探究反應(yīng)速率的影響因素,所以必須有能夠計(jì)量反應(yīng)速率大小的物理量,KMnO4的物質(zhì)的量恒定,KMnO4呈紫色,可以以溶液褪色所用的時(shí)間來(lái)計(jì)量反應(yīng)速率,所給儀器中有秒表,故時(shí)間單位為“s”,表格中“乙”應(yīng)該是“溶液褪色時(shí)間/s”。II、(2)H2c2O4分子中碳原子顯+3價(jià),有一定的還原性,常被氧化為CC2,KMnO4具有強(qiáng)
33、氧化性,通常被還原為Mn2+,利用化合價(jià)升降法配平,所以滴定中的離子方程式為:5H2c2C4+2MnC4-+6H+=2Mn2+10CC2T48H2C;(3)KMnC4具有強(qiáng)氧化性,能氧化橡膠,所以不能用堿式滴定管盛裝KMnC4溶液,a不合理,答案選b;(4)圖中滴定管精確到0.1mL,估讀到0.01mL,從上往下讀,滴定前的讀數(shù)為0.90mL,滴定后的讀數(shù)20.90mL,消耗KMnC4溶液體積為20.90mL-0.90mL=20.00mL;(5)滴定實(shí)驗(yàn)中減小誤差的關(guān)鍵操作就是要準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn),所以滴定過程中眼睛始終注視著錐形瓶中溶液顏色的變化;KMnC4呈紫紅色,當(dāng)KMnC4不足時(shí),溶液幾
34、乎是無(wú)色,當(dāng)H2QC4完全反應(yīng)后,再多一滴KMnC4溶液,溶液立即顯紅色,此時(shí)我們認(rèn)為是滴定終點(diǎn),為防止溶液局部沒有完全反應(yīng),故還要持續(xù)搖動(dòng)錐形瓶30s,所以滴定終點(diǎn)錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化為:溶液由無(wú)色變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;(6)先求H2c2O4物質(zhì)的量,再求H2c2C4XH2C摩爾質(zhì)量。SthCjOj+2MnO4+6ir=2Mn?t+10CO2T+8H2O5mol2mol0.05mol/Lx0.02L2mol5mol列比例式:甌CO歷就0.05mol/L?).02L'解得砒C2O4尸0.1mOl/L。則1.260g純草酸晶體中H2c2O4物質(zhì)的量n(H2C2O4)=0.1LX
35、0.1mol/L=0.01mol,即H2C2O4xH2O的物質(zhì)的量=0.01mol,H2QO4XH2O的摩爾質(zhì)量-1.260g.”八丫MM(H2c2O4)126.090.M126.0,x、2。0.01molM(H2O)18滴定結(jié)束后滴定管尖嘴處有一氣泡,使得KMnO4溶液體積讀數(shù)偏大,根據(jù)上面的計(jì)算式可知n(H2c2O4XH2O)偏大,H2c2O4XH2O的摩爾質(zhì)量偏小,x值偏小。若滴定前未用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液潤(rùn)洗滴定管,KMnO4溶液濃度偏小,滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4溶液體積偏大,根據(jù)上面的計(jì)算式可知n(H2c2O4xH2O)偏大,H2G2O4xH2O的摩爾質(zhì)量偏小,x值偏小?!军c(diǎn)睛】當(dāng)探究
36、某一因素對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),必須保持其他因素不變,即所謂控制變量法。另外,人們常常利用顏色深淺和顯色物質(zhì)濃度間的正比關(guān)系來(lái)測(cè)量反應(yīng)速率。9.(1)&cr2O7的水溶液中存在如下平衡:cr2O72-(aq)+H2OQK一2crO42-(aq)+2H+(aq),平衡常數(shù)表達(dá)式已知:在水溶液中K2cr2O7為橙紅色,K2crO4為黃色)往上述溶液中加入氫氧化鈉溶液呈色;向已加入氫氧化鈉的溶液中,再加入過量硫酸溶液呈色;此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,符合勒夏特列原理:如果改變維持化學(xué)平衡的條件(濃度、壓力和溫度),平衡就會(huì)向著這種改變的方向移動(dòng),(2)在KMnO4與H2QO4反應(yīng)中,可通過測(cè)定來(lái)測(cè)定該反應(yīng)的速率
37、;寫出酸性條件下KMnO4與H2QC4(弱酸)反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w、水和Mn2+的離子反應(yīng)方程式:;此反應(yīng)開始反應(yīng)緩慢,隨后反應(yīng)迅速加快,其原因是(填字母)A.KMnO4溶液中的H+起催化作用B.生成的cQ逸出,使生成物濃度降低c,反應(yīng)中,生成的Mn2+起催化作用D.在酸性條件下KMnO4的氧化性增強(qiáng)(3)為探討化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表。(已知I2+2S2O32-=&O62-+2r,其中Na2&O3溶液均足量)實(shí)驗(yàn)序號(hào)體積V/mL時(shí)間/sNa28O3溶液淀粉溶液碘水水10.02.04.00.0t18.02.04.02.0t26.02.04.0Vxt3該實(shí)驗(yàn)
38、進(jìn)行的目的是淀粉溶液的作用是表中Vx=mL,比較t1、t2、t3大小,試推測(cè)該實(shí)驗(yàn)結(jié)論:222cCrO4cH【答案】K=黃橙減弱溶液紫色褪色時(shí)間5H2c2O4+2MnO4+cCr2O726H+=10CO2?+5Mn2+8H2OC其他條件不變,探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響顯色劑,檢驗(yàn)I2的存在4.0tl<t2<t3其它條件不變,增大濃度加快反應(yīng)速率【解析】(1)平衡常數(shù)等于生成物濃度哥之積比上反應(yīng)物濃度哥之積,所以c2CrO42c2HK=;反應(yīng)Cr2O72-+H2O?2CrC42-+2H+,加入氫氧化鈉溶液,氫氧根離cCr2O72子中和氫離子,平衡向著正向移動(dòng),溶液呈黃色;加入過量硫
39、酸溶液,溶液中氫離子濃度增大,平衡向著逆向移動(dòng),溶液呈橙紅色;如果改變維持化學(xué)平衡的條件(濃度、壓力和溫度),平衡就會(huì)向著減弱這種改變的方向移動(dòng);(2)在KMnO4與H2c2O4反應(yīng)中,根據(jù)高鎰酸鉀溶液褪色的時(shí)間比較反應(yīng)速率;KMnO4與H2c204(弱酸)反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w、水和Mn2+,根據(jù)化合價(jià)升降相等配平,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2MnO4-+5H2c2O4+6H+=2Mn2+8H2O+10CQT;A.KMnO4溶液中的H+起催化作用,由于反應(yīng)開始時(shí)溶液中氫離子就存在,反應(yīng)速率比較慢,說明氫離子不是反應(yīng)速率迅速加快的原因,故A錯(cuò)誤;B.生成的CO2逸出,使生成物濃度降低,生成二氧化碳逸
40、出,生成物濃度減小,反應(yīng)速率應(yīng)該減小,故B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)中,生成的Mn2+起催化作用,由于反應(yīng)剛開始時(shí),溶液中鎰離子濃度較小,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中鎰離子濃度增大,鎰離子對(duì)反應(yīng)具有催化作用,故C正確;D.若是因?yàn)樗嵝詶l件下KMnO4的氧化性增強(qiáng),則反應(yīng)開始時(shí)反應(yīng)速率就應(yīng)該很快,故D錯(cuò)誤;故答案為C;(3)為了探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,則除了Na2&。溶液的濃度不同外;淀粉作為顯色劑,檢驗(yàn)碘的存在,可根據(jù)顏色的變化判斷反應(yīng)的快慢;應(yīng)保持其他影響因素一致,即應(yīng)使溶液體積均為16mL,故Vx=4.0mL;由于在三個(gè)實(shí)驗(yàn)中Na2s2O3溶液的體積,而混合后溶液體積相同,故混合后Na2
41、S2O3濃度下,可知化學(xué)反應(yīng)速率,反應(yīng)所需時(shí)間T的大小t1Vt2Vt3,得出的結(jié)論是其他條件不變,反應(yīng)物濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大。10.某化學(xué)小組利用硫代硫酸鈉進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。I.已知:N&GQ+H2SO=Na2SO+SO2T+SJ+H2O,某同學(xué)探究影響硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)速率的因素時(shí),設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)序號(hào)反應(yīng)溫度/CNaS2Q溶液稀HbSOH2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL2010.00.1010.00.50040V0.10V20.50V320V40.104.00.50V5(1)該實(shí)驗(yàn)、可探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,因此V=V2=,V3=;(2)若V4=10.0,V5=6.0,則實(shí)驗(yàn)、可探究對(duì)反應(yīng)速率的影響。n.利用反應(yīng):12+2N&SO_Na2SQ+2NaI可定量測(cè)定硫代硫酸鈉(Mr=158)的純度,現(xiàn)在稱取wg硫代硫酸
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