高考化學培優(yōu)易錯難題(含解析)之化學反應速率與化學平衡及答案

1、高考化學培優(yōu) 易錯 難題(含解析)之化學反應速率與化學平衡及答案一、化學反應速率與化學平衡1.碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強材料。(1)合成該物質的步驟如下：步驟1:配制0.5mol L-1 MgSO4溶液和0.5mol匚1 NH4HCO溶液。步驟2：用量筒量取500mL NH4HCQ溶液于1000mL三頸燒瓶中，開啟攪拌器。溫度控制在 50 Co步驟3:將250mL MgSO4溶液逐滴加入 NH4HCQ溶液中，1min內滴加完后，用氨水調節(jié)溶液pH到9.5。步驟4:放置1h后，過濾，洗滌。步驟5:在40c的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸鎂晶須產品(MgCO3 nH20 n=15)

2、。步驟2控制溫度在50 C,較好的加熱方法是 。步驟3生成MgC03 nH20沉淀的化學方程式為 。步驟4檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是 。(2)測定生成的 MgC03 nH20中的n值。稱量1.000碳酸鎂晶須，放入如圖所示的廣口瓶中加入適量水，并滴入稀硫酸與晶須反應，生成的CC2被NaOH溶液吸收，在室溫下反應 45h,反應后期將溫度升到 30 C,最后將燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定，測得CQ的總量；重復上述操作 2次。圖中氣球的作用是。上述反應后期要升溫到30 C,主要目的是 。測得每7.8000g碳酸鎂晶須產生標準狀況下CC2為1.12L,則n值為。(3)碳酸鎂晶須可由菱鎂礦獲得，為

3、測定某菱鎂礦(主要成分是碳酸鎂，含少量碳酸亞鐵、二氧化硅)中鐵的含量，在實驗室分別稱取12.5g菱鎂礦樣品溶于過量的稀硫酸并完全轉移到錐形瓶中，加入指示劑，用 0.010mol/L H2C2溶液進行滴定。平行測定四組。消耗 H2O2溶液的體積數據如表所示。實驗編號1234消耗H2C2溶液體積/mL15.0015.0215.6214.98山。?溶液應裝在(填 酸式或 堿式”)滴定管中。根據表中數據，可計算出菱鎂礦中鐵元素的質量分數為 % (保留小數點后兩 位)?！敬鸢浮克〖訜酠gSQ+NH4HCC3+NH3?睦O+(n-1)H2O= MgCOs nWOj + (NH4)2SQ 取最后一次洗滌液

4、少許于試管中，加入稀鹽酸，無明顯現象，然后加入BaC2溶液，若無白色沉淀，則沉淀已經洗滌干凈緩沖壓強(或平衡壓強)，還可以起到封閉體系的作用使廣口瓶中溶解的CO2充分逸出，并被 NaOH溶液充分吸收4酸式 0.13【解析】 【分析】本實驗題分為合成碳酸鎂晶須、測定MgCO3 nH20中n值、測定菱鎂礦中鐵的含量三部分。合成碳酸鎂晶須是利用MgSO4溶液和NH4HCQ溶液、氨水反應生成。測定MgCO3 nH20中n值，采用的是加稀硫酸，和MgCO3 nH20反應，測定產生的 CQ的體積，可以通過計算確定 MgC03 nH20中n值。測定菱鎂礦中鐵的含量的原理是將菱鎂礦中的鐵 轉化為Fe2+,用H

5、2O2溶液滴定，根據消耗的H2O2的物質的量以及電子守恒即可計算出菱鎂礦中鐵的含量?！驹斀狻?1)步驟2控制溫度在50C,當溫度不超過100c時，較好的加熱方法是水浴加熱。 水浴加熱既可均勻加熱，又可以很好地控制溫度。MgS04溶液和NH4HCQ溶液、氨水反應生成 MgCO3 nH20沉淀的同時還得到(NH4)2SQ,化學方程式為： MgSO4+NH4HCO+NH3?H2O+(n-1)H2O= MgCO3 nH2Oj +(NH4)2SO4。步驟4檢驗沉淀是否洗滌干凈，可以檢驗洗滌液中的SQ2-,方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，加入稀鹽酸，無明顯現象，然后加入BaC2溶液，若無白色沉淀，則沉

6、淀已經洗滌干凈。(2)圖中氣球可以緩沖壓強(或平衡壓強)，還可以起到封閉體系的作用。上述反應后期要升溫到30C ,主要目的是使廣口瓶中溶解的CO2充分逸出，并被 NaOH溶液充分吸收。標準狀況下1.12LCQ的物質的量為0.05mol,根據碳守恒，有7.8000g=0.05mol,解得 n=4o(84+18n)g/mol(3)H2O2溶液有強氧化性和弱酸性，應裝在酸式滴定管中。四次實驗數據，第 3次和其他三次數據偏離較大，舍去，計算出三次實驗消耗H2O2溶液體積的平均值為 15.00mL。n(H2O2)=0.015L x 0.010mol/L=1.5-4mol10在 H2O2 和 Fe2+ 的

7、反應 中，H2O2做氧化劑，-1價氧的化合價降低到-2價，Fe2+中鐵的化合價升高到+3價，根據電 子守恒，n(Fe2+)=2(H2O2)= 3 x-4mol,則 m(Fe)= 3 x-1mol x 56g/mol=0.0168g 實驗菱鎂礦中 鐵元素的質量分數為0.0168 x 100%=0.13%12.5【點睛】當控制溫度在100 c以下時，可以采取水浴加熱的方法。檢驗沉淀是否洗滌干凈時需要選 擇合適的檢測離子，選擇檢測的離子一定是濾液中的離子，并且容易通過化學方法檢測。檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作需要同學記住。2.某小組同學以不同方案探究Cu粉與FeC3溶液的反應。(1)甲同學向FeC3溶

8、液中加入Cu粉，觀察到溶液的顏色變?yōu)闇\藍色，由此證明發(fā)生了反 應，其離子方程式是。(2)乙同學通過反應物的消耗證明了上述反應的發(fā)生：將Cu粉加入到滴有少量 KSCN的FeC3溶液中，觀察到溶液紅色褪去，有白色沉淀A產生。針對白色沉淀 A,查閱資料：A可能為CuCl和CuSCN其中硫元素的化合價為-2價)中的 一種或兩種。實驗過程如下：請回答：I .根據白色沉淀B是_(填化學式)，判斷沉淀A中一定存在CuSCNn.僅根據白色沉淀 A與過量濃HNO3反應產生的實驗現象，不能判斷白色沉淀A中一定存在CuSCN從氧化還原角度說明理由：_。出.向濾液中加入a溶液后無明顯現象，說明A不含CuCl,則a是_

9、(填化學式)。根據以上實驗，證明 A僅為CuSCN進一步查閱資料并實驗驗證了CuSCN的成因，將該反應的方程式補充完整：_ Ci2+_SCN?=_ CuSCM +_ (SCN2_結合上述過程以及 Fe(SCN3? Fe3+3SCN?勺平衡，分析(2)中溶液紅色褪去的原因：(3)已知(SCN2稱為擬鹵素，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+2F3+=Cu2+2Fe2+ BaSO +1 價銅也可將濃 HNO3 還原 AgNQ 2Cu2+4SCN =2CuSCNj +(SCN) Cu 和 Fe3+反應生成 Cu I.不

10、溶于稀硝酸的白的沉淀為硫酸鋼;+使 c(Fe3+)減??；Cu2+和 SCN反應生成 CuSCNM 淀使c(SCN)減小，均使該平衡正向移動，導致 Fe(SCN3濃度減小，溶液紅色褪去 Fc3+有 剩余 空氣中的02將Fe2+氧化；(SCN2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；n .亞銅離子具有還原性，也能被硝酸氧化；m.檢驗氯離子，應加入硝酸銀溶液；據電子守恒、電荷守恒、原子守恒，寫出反應的方程式；根據濃度對平衡移動規(guī)律進行分析；( 3)亞鐵離子具有強還原性，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? 甲同學向FeCl 3

11、溶液中加入Cu 粉，觀察到溶液的顏色變?yōu)闇\藍色，由此證明發(fā)生了氧化還原反應，生成Cu2 ，其離子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+；故答案為：Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+；2IA可能為CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合價為2價)中的一種或兩種，白色沉淀與過量濃硝酸反應生成紅棕色的NO2和含Cu2的藍色溶液，向藍色溶液中加入過量硝酸鋇溶液，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；n 1價銅也可將濃HNO3還原，故僅根據白色沉淀 A與過量濃HNO3反應產生的實驗現象，不能判斷白色沉淀A 中一定存在CuSCN，故答案為：1 價銅也可將濃HN

12、O 3還原；m檢驗氯離子，應加入硝酸銀溶液，則a是AgNO 3,故答案為：AgNO 3； 據電子守恒、電荷守恒、原子守恒，該反應的方程式為2Cu2+4SCN-=2CuSCNj +(SCN),故答案為：2Cu2+4SCN=2CuSCNj +(SCN);3Cu和Fe 某興趣小組在實驗室進行如下實驗探究活動。(1)設計如下實驗研究 2Fe3+2I ? 2Fe2+ + I2的反應。反應生成Cu2使c Fe 減??；Cu2和SCN反應生成CuSCN譏證使c SCN 減小，均使該平衡正向移動，導致Fe(SCN) 3濃度減小，溶液紅色褪去，故答案為：Cu和Fe3+反應生成Cu2+使c(Fe3+)減小；Cu2+

13、和SCN反應生成CuSCNJf淀使c(SCN)減小，均使該平衡正向移動，導致Fe(SCN)濃度減小，溶液紅色褪去；3將KSCN容液滴入1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 。2將Fe2氧化；(SCN)2將Fe2氧化，故答案為：Fe3+有剩余；空氣中的 。2將Fe2+氧化；(SCN2將Fe2+氧化imLCCl,?mL 0 mKL 尊?曲海ABC振蕩靜置后C中觀察到的現象是;為證明該反應存在一定限 度，還應補做實驗為：取 C中分液后的上層溶液，然后 （寫出實驗操作和現 象）。測定上述KI溶液的濃度，進行以下操作：I用移液管移取20.00 m

14、L KI溶液至錐形瓶中，加入適量稀硫酸酸化，再加入足量H2O2溶液，充分反應。II小心加熱除去過量的 H2O2。III用淀粉做指示劑，用 c mol/L Na2s2O3標準溶液滴定，反應原理為：2Na2S2O3+I2= 2NaI +Na2s4。6。步驟II是否可省略？（答可以”或不可以”）步驟III達到滴定終點的現象是 。巳知I2濃度很高時，會與 淀粉形成穩(wěn)定的包合物不易解離，為避免引起實驗誤差，加指示劑的最佳時機是O（2）探究Mn2+對KMnO4酸性溶液與H2QO4溶液反應速率的影響。反應原理（化學方程式）為;儀器及藥品：試管 倆支）、0.01 mol/L KMnO4酸性溶液、0.1 mol

15、/L H2c2O4溶液、一粒黃豆大 的MnSO4固體；實驗方案：請仿照教材（或同教材）設計一個實驗用表格，在行標題或列標題中注明試劑及觀察或記錄要點。 【答案】溶液分層，上層水層為黃綠色，下層四氯化碳層為紫色滴加KSCN液，溶液變紅 不能；當滴入最后一滴 Na2s2。3標準溶液時，藍色褪去且半分鐘內不復原用cmol/L Na 2S2O3標準溶液滴定至溶液呈淺黃色時，滴加淀粉指示劑，再繼續(xù)滴加標準溶液 2MnO+5H2C2Q+6H+=2Mn+10COT +8H2O;加入試劑0.01 mol/LKMnQ 酸性溶液和 0.1 mol/L的H2GQ溶液0.01 mol/LKMnQ酸性溶液、0.1 mo

16、l/L 的HC2Q溶液和硫酸鎰固體褪色時間實驗結論【解析】【分析】（1）由題意可知，過量的碘化鉀溶液與氯化鐵溶液反應生成氯化亞鐵和碘，向溶液中 加入四氯化碳，振蕩靜置，溶液分層，為證明該反應存在一定限度，應檢驗上層溶液中是 否存在Fe3+；由步驟I可知，雙氧水的氧化性強于單質碘，若步驟 II省略，溶液中過氧化氫會與Na2s2O3溶液反應；當Na2s2O3標準溶液過量時，溶液中碘單質完全反應，溶液由藍色變?yōu)?無色；為避免引起實驗誤差，滴定開始時不能加入淀粉指示劑，應當在I2濃度較小時再滴入淀粉；(2) KMnO4酸性溶液與H2c2O4溶液反應生成硫酸鉀、硫酸鎰、二氧化碳和水?！驹斀狻?1)由題意

17、可知，過量的碘化鉀溶液與氯化鐵溶液反應生成氯化亞鐵和碘，向溶液中 加入四氯化碳，振蕩靜置，溶液分層，上層為氯化鐵和氯化亞鐵得混合溶液，溶液的顏色 為黃綠色，下層為碘的四氯化碳溶液，溶液的顏色為紫色；為證明該反應存在一定限度， 應檢驗上層溶液中是否存在Fe3+,還應補做實驗為：取 C中分液后的上層溶液，然后滴加KSCN溶液，溶液變紅色，故答案為：溶液分層，上層水層為黃綠色，下層四氯化碳層為紫 色；滴加KSCNB液，溶液變紅；由步驟I可知，雙氧水的氧化性強于單質碘，若步驟 II省略，溶液中過氧化氫會與 Na2s2O3溶液反應，導致 Na2s2O3標準溶液體積偏大，所測結果偏高，故不能省略；當 Na

18、2s2O3標準溶液過量時，溶液中碘單質完全反應，溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內不復 原；由I2濃度很高時，會與淀粉形成穩(wěn)定的包合物不易解離，為避免引起實驗誤差，滴定 開始時不能加入淀粉指示劑，應當在I2濃度較小時再滴入淀粉，故答案為：不能；當滴入最后一滴Na2&O3標準溶液時，藍色褪去且半分鐘內不復原；用c mol/L Na2&O3標準溶液滴定至溶液呈淺黃色時，滴加淀粉指示劑，再繼續(xù)滴加標準溶液；(2) KMnO4酸性溶液與H2c2O4溶液反應生成硫酸鉀、硫酸鎰、二氧化碳和水，反應的離 子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2T +8H2O；據題給條件，設計探究 M

19、n2對 KMnO4酸性溶液與H2c2。4溶液反應速率的影響的實驗，應用取兩份等體積的 0.01mol/LKMnO4酸性溶液，一份加入 0.1mol/L的H2c2。4溶液，另一份加入等體積的 0.1mol/L的H2C2O4溶液和硫酸鎰固體，測定溶液由紫色退為無色所需要的時間，實驗用表 格如下：加入試劑0.01mol/LKMnC 4 酸性溶液和 0.1mol/L 的H2QC4溶液0.01mol/LKMnC4 酸性溶液、0.1mol/L 的H2C2C4溶液和硫酸鎰固體褪色時間實驗結論故答案為：2MnO 4-+5H2C2O4+6H+=2Mn 2+10CC2 T +8H2O；加入試劑0.01mol/LK

20、MnC 4 酸性溶液和 0.1mol/L 的H2QC4溶液0.01mol/LKMnC4 酸性溶液、0.1mol/L 的H2C2C4溶液和硫酸鎰固體褪色時間實驗結論【點睛】當Na2s2C3標準溶液過量時，溶液中碘單質完全反應，溶液由藍色變?yōu)闊o色，為避免引起I2濃度較小時再滴入淀粉是解答關實驗誤差，滴定開始時不能加入淀粉指示劑，應當在 鍵，也是難點和易錯點。CuSQ溶液對過氧化氫的分解反應具有催化作用。有同學猜想其他鹽溶液也能在這個反 應中起同樣的作用，于是他們做了以下探究。(1)請你幫助他們完成實驗報告：實驗過程實驗現象實驗結論在一支試管中加入 5 mL 5%的H2O2溶 液，然后滴入適量的 F

21、eC3溶液，把帶火 星的木條伸入試管FeC3溶液可以催化 H2O2分解(2)已知FeC3在水中可電離出Fe3+和Cl ,同學們提出以下猜想。甲同學的猜想：真正催化乙同學的猜想：真正催化H2O2分解的是FeC3溶液中的H2O;丙同學的猜想：真正催化H2O2分解的是FeC3溶液中的Cl oH2O2分解的是FeC3溶液中的Fe3卡；你認為最不可能的是 同學的猜想，理由是(3)同學們對余下的兩個猜想用實驗進行了探究。請你仔細分析后完成下表:實驗過程實驗現象實驗結論向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的試管中加入少量的 鹽酸，并把帶火星的木條伸入試管無明顯現象向盛有5 mL 5%的H2O2溶液的試管中加入

22、少量的,并把帶火星的木條伸入試管【答案】試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃甲 過氧化氫溶液中有水，可見水不是催化劑 起催化作用的不是 Cl Fe2(SO4)3溶液 試管中有大量氣泡產生，帶火星的木 條復燃起催化作用的是Fe3+【解析】【分析】此題通過提出猜想、實驗探究、得出結論等步驟，以實驗形式探究FeC2溶液對過氧化氫分解反應的催化作用。FeC3溶液對雙氧水的分解有催化作用，所以現象是試管中有大量氣泡產生，帶火星 的木條復燃；(2)對于真正催化分解 H2O2的到底是H2O、Fe3+還是Cl-,同學共有三個猜想，根據推 理，可知最不可能的是甲；(3)通過加入加入少量的 HCl引入cr,而無

23、明顯現象，起催化作用的不是C；從而可知起催化作用的一定是鐵離子，通過加入Fe (NO3) 3溶液(或Fe2 (SQ) 3溶液引入Fe3+,H2O2的分解被促進，故試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃，說明起催化作用的是 Fe3+?！驹斀狻?1)根據實驗結論可知實驗中 H2O2迅速分解，則現象為產生大量氣泡，帶火星的木條復燃， 故答案為試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃；(2)三個猜想中，最不可能的是甲，理由是15%過氧化氫溶液中自身有水，但一般情況過氧化氫溶液比較穩(wěn)定，不會自行分解，可見水不是催化劑，故答案為甲；因過氧化氫溶液中 自身有水，可見水不是催化劑；(3)設計實驗時需要控制變量，

24、即分別加入Fe3+或C1,第一步實驗加鹽酸(有C、無Fe3+)無明顯現象，說明 C不起催化作用；第二步實驗應加入一種含Fe3+但不含C的物質，如F2(SQ)3等，H2O2的分解被促進，故試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃，說明起 催化作用的是Fe3+,故答案為起催化作用的不是Cl-; Fe2 (SO4)3溶液)；試管中有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃；起催化作用的是Fe3+O【點睛】本題考查化學探究實驗，注意從對比試驗的角度驗證了對H2O2起催化作用的是Fe3+,把握催化劑對反應速率的影響及題給信息為解答的關鍵。(1)利用原電池裝置可以驗證 Fe3+與Cu2+氧化性相對強弱，如下圖所示。r

25、0-)電解質需董該方案的實驗原理是自發(fā)進行的氧化還原反應可以設計為原電池。寫出該氧化還原反應的 離子方程式： 。該裝置中的負極材料是 (填化學式)，正極反應式是(2)某研究性學習小組為證明2Fe3+2？ 2Fe2+i2為可逆反應，設計如下兩種方案。方案一：取5mL0.1mo1/LKI溶液，滴加2mL0.1mo1/L的FeC3溶液，再繼續(xù)加入 2mLCC4,充分振 蕩、靜置、分層，再取上層清液，滴加KSCN液。方案一中能證明該反應為可逆反應的現象是 。有同學認為方案一設計不夠嚴密，即使該反應為不可逆反應也可能出現上述現象，其原因是(用離子方程式表示) 。萬案一：設計如下圖原電池,裝置，接通靈敏電

26、流計，指針向右偏轉(注：靈敏電流計指針總是偏向 電源正極)，隨著時間進行電流計讀數逐漸變小，最后讀數變?yōu)榱?。當指針讀數變零后，在右管中加入1mo1/L FeC12溶液。flllinoVL 的FeQ.幫海(導電,含自由移動的K，、CID方案二中， 讀數變?yōu)榱恪笔且驗?偏轉(填向左”、在右管中加入1mol/L FeCl2溶液”后，觀察到靈敏電流計的指針 向右”或 不)，可證明該反應為可逆反應?！敬鸢浮緾u+2F3+=Cu2+2Fe2+ Cu F(3+ + e = Fe2+下層(CC4層)溶液呈紫紅色，且上層 清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色 4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+該可逆反應達

27、到了化學平衡 狀態(tài)向左【解析】【分析】(1)驗證Fe3+與Cu2+氧化性強弱時，應將反應 Cu+2F3+=Cu2+2Fe2+設計成原電池，原電池C作正極，電解質溶中銅作負極發(fā)生氧化反應被損耗，選用金屬性弱于銅的金屬或非金屬 液為可溶性的鐵鹽；(2)方案一：如該反應為可逆反應，加入四氯化碳，四氯化碳層呈紫紅色，上層清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色；但在振蕩過程中，Fe2+離子易被空氣中氧氣生成 Fe3+,不能證明Fe3+未完全反應；方案二：圖中靈敏電流計的指針指向右，右側燒杯為正極，當指針讀數變零后，在右管中加入1mol/LFeCl2溶液，如為可逆反應，可發(fā)生2Fe2+l2?2Fe3+2I-,

28、I2被還原，指針應偏向左?！驹斀狻?1) Fe3+氧化性比Cu2+強，可發(fā)生2Fe3+Cu=2F2+Cu2+反應，反應中Cu被氧化，Cu電極 為原電池的負極，負極反應式為Cu-2e-=Cu2+,選用金屬性弱于銅的金屬或石墨作正極，正極上Fe3+發(fā)生還原反應，電極反應式為Fe3+e-=Fe2+,故答案為Cu+2Fg+=Cu2+2Fe2+； Cu；Fe3+ + e = Fe2+；Fe3能完全反應，溶(2) 若該反應為可逆反應，反應中有碘單質生成，但不足量的液中依然存在Fe3+,則證明有碘單質和 Fe3+存在的實驗設計為：向反應后的溶液再繼續(xù)加 入2mLCC4,充分振蕩、靜置、分層，下層(CC4層)

29、溶液呈紫紅色，再取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液呈血紅色，故答案為下層(CC4層)溶液呈紫紅色，且上層清液中滴加KSCN后溶液呈血紅色；在振蕩過程中，Fe2+離子易被空氣中氧氣生成Fe3+,不能證明反應可逆，反應的化學方程式為 4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+,故答案為 4Fe2+O2+4H+=2H2O+4Fe3+；若該反應為可逆反應，讀數變?yōu)榱恪闭f明該可逆反應達到了化學平衡狀態(tài)，故答案為該可逆反應達到了化學平衡狀態(tài)；當指針讀數變零后，在右管中加入1mol/LFeCl2溶液，如為可逆反應，可發(fā)生2Fe2+l2?2Fe3+2，I2被還原，靈敏電流計指針總是偏向電源正極，指針應偏向左

30、，故答案 為向左?！军c睛】本題考查化學反應原理的探究，側重于分析問題和實驗能力的考查，注意把握發(fā)生的電極 反應、原電池工作原理，注意可逆反應的特征以及離子檢驗的方法為解答的關鍵。6.某學習小組探究金屬與不同酸反應的差異，以及影響反應速率的因素。實驗藥品：2. 0moL/L鹽酸、4. 0mol/L鹽酸、2 .0mol/L硫酸、4.0mol/L硫酸，相同大小的鋁片和鋁粉（金屬表面氧化膜都已除去）；每次實驗各種酸的用量均為50. 0mL,金屬用量均為9. 0g。（1）幫助該組同學完成以上實驗設計表。實驗目的實驗 編R溫度金屬鋁 形態(tài)酸及濃度.實驗和探究鹽酸濃度對該反 應速率的影響.實驗和探究.實驗和

31、探究金屬規(guī)格（鋁片，鋁 粉）對該反應速率的影響；.和 實驗探究鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應的差異鋁片25?C鋁片2. 0mol/L 鹽酸35?C鋁片2. 0mol/L 鹽酸粉 鋁25?C鋁片2. 0mol/L 硫酸（2）該小組同學在對比 和 實驗時發(fā)現 的反應速度都明顯比 快，你能對問題原 因作出哪些假設或猜想（列出一種即可）?【答案】（1）實驗目的實驗 編R溫度金屬鋁 形態(tài)酸及濃度.實驗 和 探究溫度對該反應速25?C4.0mol/L 鹽酸率的影響3.4.25?C2.0mol/L 鹽酸Cl-能夠促進金屬鋁與 H+反應，或SQ2-對金屬鋁與H+的反應起阻礙作用等?！窘馕觥吭囶}分析：（1）根據實驗目的

32、可知：實驗 和 探究鹽酸濃度對該反應速率的影響，則除鹽酸濃度的濃度不同外，其它條件必須完全相同，所以 的溫度為25C,酸 及濃度為：4.0moL/L鹽酸；根據實驗 和的數據可知，除溫度不同外，其它條件完全 相同，則實驗 和探究的是反應溫度對反應速率的影響；實驗和探究金屬規(guī)格（鋁片，鋁粉）對該反應速率的影響，則除鋁的規(guī)格不同以外，其它條件必須完全相同，所 以 中溫度25C、酸及濃度為：2.0moL/L鹽酸；（2）對比和 實驗可知，只有 Cl-和SO42-不同，其它條件完全相同，的反應速度都明顯比快，說明Cl-能夠促進Al與H+的反應或SO42-對Al與H+的反應起阻礙作用。 考點：考查影響化學反

33、應速率的因素，熟練掌握溫度、濃度、固體物質的表面積等因素對 反應速率的影響為解答關鍵。.某工廠對制革工業(yè)污泥中Cr元素的回收與再利用工藝如下（硫酸浸取液中的金屬離子主要是 Cr3+,其次是 Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+）腳不落rt圣域ihj：titir,，不毋能r ,個，舍銘污混技姓弁 T醋法祉迎漁 兄殛卜叵同斗施11（ rtmiHlLOhNClj W 國宜I 畫巫亙甌k白過瓏川K麗心|常溫下部分陽離子以氫氧化物沉淀形式存在時溶液的pH見下表：陽離了Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cu2+Cr3+開始沉淀時的pH1.97.09.33.74.7沉淀完全時的pH3.29.011

34、.18.06.79（9溶解）（1）酸浸時，為了提高浸取效率可采取的措施是 （至少寫一條）。(2)加入H2O2目的是氧化 離子，其有關的離子方程式 。 針鐵礦(Coethite)是以德國詩人歌德(Coethe)名字命名的，組成元素是 Fe H、。，化 學式量為89,其化學式是。(3)調pH=8是為了將 離子(從Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+中選擇)以氫氧化物沉淀的形式除去。濾出的沉淀中部分沉淀將溶解于足量的氫氧化鈉溶液中，其有關的離子方程式是,取少量上層澄清溶液，向其中通入 足量的CC2,又能重新得到相應的沉淀，其有關的離子方程式為【答案】 升高溫度、攪拌、延長浸取時間、過濾后再次浸取(

35、其他合理答案也可)Fe2+2Fe2+ + H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ 2H2O FeC(CH) A3+ Al(CH)3 + CH = AlC2 + 2H2O AIC2 + 2H2O + CC2 = Al(CH)3 J + HC?！窘馕觥?1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施是：增加浸取時間、不斷攪拌混合物、 濾渣多次浸取等，故答案為：升高溫度、攪拌、延長浸取時間、過濾后再次浸??；(2)雙氧水有強氧化性，能氧化還原性的物質，Fe2+和Cr3+有還原性，Fe2+和Cr3+能被雙氧水氧化為高價離子，以便于與雜質離子分離，其中Fe2+反應的離子方程式為 2Fe2+H2C2+ 2H+=2Fe

36、3+2H2C,針鐵礦組成元素是 Fe、H、C,化學式量為89,則1mol該物質中應含有 ImolFe,則H、。的質量為89-56=33,可知應含有2molc和ImolH,化學式應為 FeC(CH),故答案為：Fe2+; 2Fe2+H2C2+2H+=2Fe3+2H2。； FeC(CH);(3)硫酸浸取液中的金屬離子主要是C產，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+,由于Fe3+以針鐵礦形成已經沉淀，則加入NaCH溶液使溶液呈堿性，溶液 pH=8, Al3+、Cu2+轉化為沉淀除去，濾出的沉淀中部分沉淀將溶解于足量的氫氧化鈉溶液中，涉及反應為Al(CH)3+CH=AIC2-+2H2O,取少量

37、上層澄清溶液，向其中通入足量的CC2,又能重新得到相應的沉淀，涉及反應為 AlC2-+2H2O+CC2=Al(OH)3 J +HCQ-,故答案為：Al3+、Cu2+; Al(CH)3+CH-= AlC2- +2H2O； AlC2-+2H2O+CC2=Al(CH)3 J +HCQ-。.某酸性工業(yè)廢水中含有&Cr2。光照下，草酸(H2c2C)能將其中的Cr2C2-轉化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現，少量鐵明磯Al 2Fe(SC4)4 24H2C即可對該反應起催化作用。為進一步研究有關因素對該反應速率的影響，探究如下：(1)在25c下，控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同，調節(jié)不同的初始 p

38、H和一定濃度草酸溶液用量，做對比實驗，完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。pH和一定濃度草酸溶液用量，做對比實驗，完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。實驗編號初始pH廢水樣品體積/mL草酸溶液體積/mL蒸儲水體積/mL46010305601030560測得實驗和溶液中的 Cr2。2-濃度隨時間變化關系如圖所示。(2)上述反應后草酸被氧化為 (填化學式)。(3)實驗和的結果表明 ;實驗中0? ti 時間段反應速率 v(Cr3+尸 mol - L-1 - min-1 (用代數式表示)。(4)該課題組對鐵明磯Al 2Fe(SQ)24H2O中起催化作用的成分提出如下假設，請你完成 假設二和假設三：

39、假設一：Fe2+起催化作用；假設二：;假設三：;(5)請你設計實驗驗證上述假設一，完成下表中內容。除了上述實驗提供的試劑外，可供選擇的藥品有K2SO、FeS K2SO Al2(SO4)3 24H2。Al2(SQ)3等。溶液中Cr2O2-的濃度可用儀器測定實驗方案(不要求寫具體操作過程)預期實驗結果和結論【答案】20 20 (草酸和蒸儲水體積和為40mL草酸體積不等于 20mL均可)CO溶液2【c 一 c )pH對該反應的速率有影響一L A13+起催化彳用 SO2-起催化作用用等物質的量的K2SO A12(SO4)3 24H2O代替實驗中的鐵明磯，控制其他條件與實驗相同，進行對比實驗 反應進行相

40、同時間后，若溶液中c(C2。2-)大于實驗中的c(C2。2-),則假設一成立；若兩溶液中的 c (Cr2。2-)相同， 則假設一不成立【解析】(1)根據題意要求，調節(jié)不同初始pH和一定濃度草酸溶液用量，做對比實驗，由此可知實驗改變的是草酸溶液用量，但應保持溶液總體積不變，所以草酸溶液和蒸儲水可以都是 20mL(2)草酸(H2c2O4)中碳的化合價為+3價，與強氧化性物質 K2Cr2O7反應后，草酸應被氧化為 CC2O(3)實驗、草酸用量相同pH不同，根據實驗、的曲線對比，反應速率不同，所c0 G以pH對該反應有一定的影響；在 0ti時間段內，v(Cr2O72-)= mmol L-1 min-1

41、,根據ti原子守恒，由？c(Cr3+) = 2?c(Cr2O72-),所以 v(Cr3+) =2(c0 cl )tlmol L-1 min-1。(4)根據鐵明磯組成離子可知，起催化作用的離子可能為Fe2+、A產、SQ2-,假設一是F前起催化作用，所以假設二和假設三分別為Al3+起催化作用、SQ2-起催化作用。(5)結合所給的藥品，可通過控制其他條件不變，加入等物質的量的K2SdAl2(SQ)3 24H2O替代實驗中的鐵明磯，此時溶液中不存在Fe2+,但仍存在SQ2一和Al3 + ,通過測定c(C2O72-)看是否仍然有催化效果來判斷；反應進行相同時間后，若溶液中c(Cr2O72-)大于實驗中的c(Cr2O72-)則假設一成立，若兩溶液中的c(Ci2。2-)相同，則假設一不成立。點睛：本題是一道實驗探究題，具有一定綜合性、開放性，通過探究影響反應速率因素及 重銘酸根與草酸反應過程中的催化作用，考查學生探究影響化學反應速率因素的方法，從 圖象中獲取數