化學化學反應速率與化學平衡的專項培優易錯難題練習題(含答案)附答案_第1頁
化學化學反應速率與化學平衡的專項培優易錯難題練習題(含答案)附答案_第2頁
化學化學反應速率與化學平衡的專項培優易錯難題練習題(含答案)附答案_第3頁
化學化學反應速率與化學平衡的專項培優易錯難題練習題(含答案)附答案_第4頁
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文檔簡介

1、化學化學反應速率與化學平衡的專項培優易錯 難題練習題(含答案)附答案一、化學反應速率與化學平衡1.黃銅礦是工業煉銅的主要原料,其主要成分為CuFeS,現有一種天然黃銅礦(含少量脈石),為了測定該黃銅礦的純度,某同學設計了如下實驗:現稱取研細的黃銅礦樣品1.150g,在空氣存在下進行煨燒,生成Clk Fe3O4和S。氣體,實驗后取d中溶液的,置于錐形并中,用 0.05mol/L標準碘溶液進行滴定,初讀數為 100.00mL,終讀數如圖所示。請回答下列問題:(1)稱量樣品所用的儀器為 ,將樣品研細后再反應,其目的是(2)裝置a的作用是a.有利于空氣中氧氣充分反應b.除去空氣中的水蒸氣c.有利于氣體

2、混合d有利于觀察空氣流速(3)上述反應結束后,仍需通一段時間的空氣,其目的是 。(4)滴定時,標準碘溶液所耗體積為 mL。判斷滴定已達終點的現象是。通過計算可知,該黃銅礦的純度為 。(填編號)(5)若用右圖裝置替代上述實驗裝置d,同樣可以達到實驗目的的是(6)若將原裝置d中的試液改為Ba(OH)2,測得的黃銅礦純度誤差為+1%,假設實驗操作均正確,可能的原因主要有 。【答案】電子天平使原料充分反應、加快反應速率仄d使反應生成的SQ全部進入d裝置中,使結果精確20.10mL溶液恰好由無色變成淺藍色,且半分鐘內不褪色80.4% 空氣中的CQ與Ba(OH)2反應生成BaCQ沉淀;BaSQ被氧化成Ba

3、SQ【解析】【分析】(1)根據稱量黃銅礦樣品1.150g,選擇精確度較高的儀器;將樣品研細,增大了接觸面積;(2)濃硫酸可以將水除去,還可以根據冒出氣泡的速率來調節空氣流速;(3)反應產生的二氧化硫應該盡可能的被d裝置吸收;(4)根據滴定管的讀數方法讀出消耗碘溶液的體積,根據反應結束時的顏色變化判斷滴定終點;先找出黃銅礦和二氧化硫及碘單質的關系式CuFeS2SC22I2,再根據題中數據進行計算;(5)圖2中的中通入二氧化硫,反應生成了硫酸鋼沉淀,可以根據硫酸鋼的質量計算二氧 化硫的量;(6)Ba(OH)2溶液能吸收空氣的 CQ,另外BaSQ易被空氣中氧氣氧化,這些原因均能引起測小洱關7E慶打。

4、【詳解】(1)由于稱量黃銅礦樣品1.150g,精確度達到了千分之一,應該選用電子天平進行稱量,把 黃銅礦樣品研細,可以增大接觸面積,從而提高反應速率,并且使黃銅礦充分反應;(2)裝置a中的濃硫酸可以吸收空氣中的水蒸氣,防止水蒸氣進入反應裝置b中發生危險,同時根據冒出的氣泡的快慢來控制氣體的通入量,故答案為bd;(3)黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產物,分解完畢后仍然需要通入一段時間的空氣,可以將b、d裝置中的二氧化硫全部排出去,使結果更加精確;(4)根據滴定管的示數是上方小,下方大,可以讀出滴定管示數是20.10mL,當達到滴定終點時,二氧化硫已經被碘單質消耗完畢,再滴入一滴碘單質,遇到淀

5、粉會變藍;根據硫原子守恒和電子守恒找出關系式:CuFeS2SC22I2,消耗掉0.05mol/L標準碘溶液20.10mL時,即消耗的碘單質的量為:0.05mol/L X0.0201L=0.00105moJ所以黃銅礦的質量是:0.5 x 0.00105mol x 184g/mol x 10=0,924眺純度是:0.9246g x 100%=80.4%1.15g(5)由于圖2中,硝酸鋼溶液中通入二氧化硫能夠生成硫酸鋼沉淀,過濾干燥后,根據硫酸鋼的質量計算出二氧化硫的質量,故答案為;(6)將原裝置d中的試液改為Ba(OH)2,測得的黃銅礦純度誤差為+1%,在實驗操作均正確的前提下,引起誤差的可能原因

6、主要有空氣中的CQ與Ba(OH)2反應生成BaCQ沉淀或BaS。被氧化成BaSC4o 2.某同學在實驗室進行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉化的實驗:實驗I :將Fe3轉化為Fe2 (如圖)取上展潘演 .a、層產生白色沉淀4mL0 LmolLFe:(SOjh 溶液(1)Fe3+與Cu粉發生反應的離子方程式為 .(2)探究白色沉淀產生的原因,請填寫實驗方案:查閱資料:i.SCN的化學性質與I相似,ii.2Cu2 4I 2CuI (白色)I2實驗方案現象結論步驟1:取4mLmol/L CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液產生白 色沉淀CuS04與KSCN反應產步驟2:取無明顯 現象生了白

7、色沉淀Cu3與SCN反應的離子方程式為 實驗n :將Fe2轉化為Fe3Fe 4H NO3 3Fe NO2H2O慢 取反應后的黃色溶液于試管中,向其實驗方案現象向3mL 0.1mol/L FeSQ溶液中加入1mL 8mol /L稀硝酸溶液變為棕色,放置一段時間后,棕色 消失,溶液變為黃色探究上述現象出現的原因:查閱資料:Fe2 NO ? Fe(NO)2(棕色)(3)用離子方程式解釋 NO產生的原因 .(4)從化學反應速率與限度的角度對體系中存在的反應進行分析:反應I : Fe2與HNO3反應; 反應n : Fe2與NO反應依據實驗現象,甲認為反應I的速率比反應n(填 快”或 慢”).乙認為反應I

8、是一個不可逆反應,并通過實驗證明其猜測正確,乙設計的實驗方案是請用化學平衡移動原理解釋溶液由棕色變為黃色的原因 .【答案】2Fe3 Cu 2Fe2 Cu20,1取4mL0.1mol /LFeSO%溶液,向其中滴加23 滴 0.1mol/LKSCN 溶液 2Cu 4SCN 2Cu SCN(SCN)2中加入幾滴K3Fe CN)6 溶液或者 KMnO 4 ,溶液無明顯變化,說明反應I 是不可逆反應Fe2 被硝酸氧化為Fe3 ,導致溶液中Fe2 濃度降低,導致平衡Fe2NO ? Fe(NO) 2逆向移動,最終 Fe(NO) 2 完全轉化為Fe3 ,溶液由棕色變為黃色【解析】【分析】(1) Fe3+與C

9、u粉發生反應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溶液進行對照實驗;由題目信息 ii可知,Cu2+與SCN-反應生成 CuSCN 沉淀,同時生成(SCN) 2;( 3 )亞鐵離子具有還原性,酸性條件下硝酸根具有強氧化性,反應生成鐵離子、NO 與水;(4)反應速率快的反應現象最先表現;反應中硝酸過量,若存在平衡,溶液中含有Fe2+,否則沒有Fe2+,可以用K3Fe(CN)6溶液檢驗;Fe2+被硝酸氧化為Fe3+,導致溶液中Fe2+濃度降低,導致平衡發生移動,最終 Fe(NO

10、)2+完全轉化為Fe3+ 。【詳解】(1) Fe3+與Cu粉發生反應生成銅離子與亞鐵離子,反應離子方程式為:2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 ,故答案為: 2Fe3 Cu 2Fe2Cu 2 ;(2)由反應2Fe3Cu 2Fe2Cu 2 ,可知圖 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溶液進行對照實驗,故實驗方案為:步驟1:取4mL0.1mol /LCuSO,溶液,向其中滴加 3滴0.1mol/LKSCN溶液,步驟2:取4mL0.1mol / LFeSO4溶液,向其中滴加 3滴0.1mol/LKSCN溶

11、液,由題目信息ii可知,Cu2與SCN反應生成CuSCNJf淀,同時生成(SCN)2,反應離子方2程式為: 2Cu2 4SCN 2CuSCN (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2液; 2Cu2 4SCN 2CuSCN (SCN) 2 ;( 3 )亞鐵離子具有還原性,酸性條件下硝酸根具有強氧化性,反應生成鐵離子、NO 與23水,反應離子方程為:3Fe2 4H NO3 3Fe3NO2H2O ,23故答案為:3Fe24H NO3 3Fe3NO 2H2O ;(4)溶液先變為棕色,放置一段時間后,棕色

12、消失,溶液變為黃色,反應速率快的反應現象最先表現,反應 I的速率比反應n的慢,故答案為:慢;反應中硝酸過量,若存在平衡,溶液中含有Fe2 ,否則沒有Fe2 ,具體的實驗方案是:取反應后的黃色溶液于試管中,向其中加入幾滴K3Fe CN)6溶液,溶液無明顯變化,說明反應I是不可逆反應,故答案為:取反應后的黃色溶液于試管中,向其中加入幾滴K3Fe CN)6溶液,溶液無明顯變化,說明反應I是不可逆反應;Fe2+被硝酸氧化為Fe3 ,導致溶液中Fe2濃度降低,導致平衡Fe2NO? Fe(NO)2逆向移動,最終 Fe(NO)2完全轉化為Fe3 ,溶液由棕色變為黃色,故答案為:Fe2被硝酸氧化為Fe3 ,導

13、致溶液中Fe2濃度降低,導致平衡Fe2NO ? Fe(NO)2逆向移動,最終Fe(NO) 2完全轉化為Fe3 ,溶液由棕色變為黃色。3.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+ +2? 2Fe2+ + I2的反應。11二% 口丁扉凄2mL CCL fH.I 3mL 0,1 m3/L* 孤療 19*1*演©圖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 mL KI溶液至錐形瓶中,加入適量稀硫酸酸化,再

14、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:2Na2&O3+I2= 2NaI +Na2s4。6。步驟II是否可省略?(答何以”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H2C2O4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(兩支)、0.01 mol/L KMnO4酸性溶液、0.1 mol/L H2c2O4溶液、一粒黃豆大 的

15、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 Na2s2O3標準溶液時,藍色褪去且半分鐘內不復原用c mol/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/LKMnO酸性溶液、0.1 mol/L 的HC2Q溶液和

16、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,溶液由藍色變為 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。【詳解】(1)由題意可知,過量的碘化鉀溶液

17、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 Na2s2O3標準溶液

18、過量時,溶液中碘單質完全反應,溶液由藍色變為無色,且半分鐘內不復 原;由I2濃度很高時,會與淀粉形成穩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Na2s?O3標準溶液時,藍色褪去且半分鐘內不復原;用c mol/L Na2s2O3標準溶液滴定至溶液呈淺黃色時,滴加淀粉指示劑,再繼續滴加標準溶液;(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+10COH+8H2O;據題給條件,設計探究Mn2對KMnO4酸性

19、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/LKMnO 4 酸性溶液和 0.1mol/L 的H2C2O4溶液0.01mol/LKMnO4 酸性溶液、0.1mol/L 的H2C2O4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/LKMnO 4 酸性溶液

20、和 0.1mol/L 的H2C2O4溶液0.01mol/LKMnO4 酸性溶液、0.1mol/L 的H2C2O4溶液和硫酸鎰固體褪色時間實驗結論【點睛】當Na2s203標準溶液過量時,溶液中碘單質完全反應,溶液由藍色變為無色,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是解答關鍵,也是難點和易錯點。4.為探討濃度對化學平衡的影響,某同學對可逆反應“2FM + 2= 2Fe2+l2 Hv0”按下圖所示步驟進行了一系列實驗。3 mL 0.01 me卜L"、KI溶液 3 mLmol LL實騏F二kFMSO力溶液(pH約為1 )除黃色溶液實驗n7 數滴

21、0.01 mobL 1 AgNO手溶液Jr一三)-1-分成三售份L |山 吧y_V mL lh()FuSQi溶液說明:0.005 mol L 1的Fe2(SO4)3溶液顏色接近于無色。(1)實驗中要待實驗I溶液顏色不再改變時,才能進行實驗 n ,目的是。(2)實驗n中,i的現象是,該實驗證明 。(3)實驗n中,iii的化學平衡向 移動(填 芷反應方向”或 逆反應方向”);iii的 現象是溶液變淺,該現象 (填 能”或不能”)說明化學平衡發生移動。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)實驗n中,ii的現象是,即能證明增大生成物濃度化學平衡發生了 逆向移動。

22、(5)除了上圖中的方法外,若要使該可逆反應的化學平衡逆向移動,還可以采用的方法有O【答案】反應達平衡狀態生成黃色沉淀,溶液顏色變淺反應物濃度減小,平衡向逆反應方向移動 逆反應方向 不能 為實驗ii做參照 溶液顏色變得比 也更淺 加熱(加入濃 碘水)【解析】【分析】本實驗的目的是探討可逆反應2Fe3+ + 2=2Fe2+l2 AH<0中濃度對化學平衡的影響。【詳解】(1)實驗中要待實驗I溶液顏色不再改變時,即反應達化學平衡狀態時,才能進行實驗n ;(2)實驗n中,i中為Ag+與的反應,現象是生成黃色沉淀,溶液顏色變淺。證明反應 物濃度減小,平衡向逆反應方向移動;(3)實驗n中,iii的化學

23、平衡向逆反應方向移動;iii的溶液變淺,并不能說明化學平衡發生移動,因為加水稀釋,使溶液中各離子濃度降低;iii的目的是為實驗五做參照;(4)實驗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平衡發生了逆向移動;(5)若要使該可逆反應的化學平衡逆向移動,還可以采用的方法有加熱或者加入濃碘水。5.某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發現加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:(1)上述實驗中發生反應的化學方程式有 ;(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 ;(3)實驗室中現有 Na2sO4、MgSO4、Ag 2s。4、K2sO4等4中溶液,可與實驗中Cu

24、SO 4溶液起相似作用的是 ;(4)要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可采取的措旌有 (答兩種);(5)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。混合溶液ABCDEF5。1七H皿AnL31)Vi%城W情和溶液JmL00.52.55%.20HjO AdLr %噫Vo100請完成此實驗設計,其中:Vl=, V6=, V9=;該同學最后得出的結論為:當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下

25、降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因【答案】Zn+CuSQ=ZnSQ+Cu, Zn+H2SQ=ZnSQ+H2 T CuSQ 與 Zn 反應產生的 Cu 與 Zn 形成銅鋅原電池,加快了氫氣產生的速率Ag>SO4升高反應溫度、適當增加硫酸的濃度(答案合理即可)30 10 17.5當加入一定量的硫酸銅后,生成的單質銅會沉積在鋅的表面,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生了兩個反應:CuSQ+Zn=ZnSQ+Cu、Zn+H2SQ=ZnSQ+ H2 T。(2)由于Zn與反應生成的Cu及硫酸銅溶液組成了 CuZn原電池,大大加快了生成氫氣的 反應速率。(3)只要

26、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應速率,故在所給的物質中只有 Ag2SO4符合題意。(4)要加快生成氫氣的反應速率,還可以采取如下措施:升高溫度、適當增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。(5)因為要研究硫酸銅的量對反應速率的影響,故應保持硫酸的濃度在各組實驗中相同,則硫酸溶液的體積均取30 mL,根據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 mLo由于析出的銅的量較多,會覆蓋在鋅的表面,使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小,故反 應速率反而減慢。6.某實驗小組以H2O2分解為例,研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對

27、反應速率的影響。在 常溫下按照如下方案完成實驗。實驗 編R反應物催化劑10 mL 2% H2O2 溶液無10 mL 5% H2O2 溶液無10 mL 5% H2O2 溶液1 mL 0.1 mol L 1FeC3 溶液10 mL 5% H2O2溶液+少量 HCl溶液1 mL 0.1 mol L 1FeC3 溶液10 mL 5% H2O2溶液+少量 NaOH溶液1 mL 0.1 mol L 1FeC3 溶液(1)催化劑能加快化學反應速率的原因是(2)常溫下5% H2O2溶液的pH約為6, H2O2的電離方程式為 。(3)實驗和的目的是。實驗時由于沒有觀察到明顯現象而無法得出結論。資料顯示,通常條件

28、下H2O2穩定,不易分解。為了達到實驗目的,你對原實驗方案的改進是 。(4)實驗、中,測得生成氧氣的體積隨時間變化的關系如下圖。分析上圖能夠得出的實驗結論是 。【答案】(1)降低了活化能(2) H2O20H+ + HO2-(3)探究濃度對反應速率影響向反應物中加入等量同種催化劑(或將盛有反應物的試管放入同一熱水浴中)(4)堿性環境能增大 H2O2分解的速率,酸性環境能減小 H2O2分解的速率 【解析】分析:(1)催化劑改變反應的途徑,降低反應所需的活化能;(3)實驗和的濃度不同;為了便于比較,應在相同的條件下利用一個變量來比較;(4)由圖可知,的反應速率最大,的反應速率最小,以此來解答 。詳解

29、:(1)催化劑改變反應的途徑,降低反應所需的活化能,從而加快反應速率,故答案 為降低了反應的活化能;(2) HO的電離方程式為 H2g*|H+HO ; (3)實驗和的 濃度不同,則該實驗的目的為探究濃度對化學反應速率的影響;為了便于比較,應在相同 的條件下利用一個變量來比較,則向反應物中加入等量同種催化劑(或將盛有反應物的試 管放在同一熱水浴中);(4)由圖可知,的反應速率最大,的反應速率最小,結合實 驗方案可知,堿性環境能增大H2O2分解的速率,酸性環境能減小H2O2分解的速率。點睛:本題考查影響化學反應速率的因素,較好的考查學生實驗設計、數據處理、圖象分 析的綜合能力,題目難度中等,注意信

30、息的利用即可解答。7. (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。電策所溶兼該方案的實驗原理是自發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O(2)某研究性學習小組為證明2Fe3+2? 2Fe2+l2為可逆反應,設計如下兩種方案。萬案一:取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加2mL0.1mol/L的FeC3溶液,再繼續加入 2mLCC4,充分振蕩、靜置、分層,再取上層清液,滴加KSCNB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

31、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,最后讀數變為零。當指針讀數變零后,在右管中加入1mol/L FeCl2溶液”后,觀察到靈敏電流計的指針 偏轉(填 向左”、 向右”或 不”),可證明該反應為可逆反應。【答案】Cu+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+該可逆反應達到了化學平衡 狀態向左【解析】【分析】

32、(1)驗證Fe3+與Cu Fe3+氧化性比Cu2+強,可發生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-=CF+,選用金屬性弱于銅的金屬或石墨作正極,正極上Fe3+發生還原反應,電極反應式為Fe3+e-=Fe2+,故答案為Cu+2Fc3+=Cu2+2Fe2+; Cu; 一 3+ 2+對化學反應速率的影響。若上述實驗是探究濃度對化學反應速率的影響,+氧化性強弱時,應將反應 Cu+2F(3+=Cu2+2Fe2+設計成原電池,原電池 中銅作負極發生氧化反應被損耗,選用金屬性弱于銅的金屬或非金屬C作正極,電解質溶液為可溶性的鐵鹽;(2)方案一

33、: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,可發生2Fe2+l2?2Fe3+2I-, I2被還原,指針應偏向左。(2) 若該反應為可逆反應,反應中有碘單質生成,但不足量的Fe3”能完全反應,溶液中依然存在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加 入2mLCC4,充分振蕩、靜置、分層,下層(CC4層)溶液呈

34、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,讀數變為零”說明該可逆反應達到了化學平衡狀態,故答案為該可逆反應達到了化學平衡狀態;當指針讀數變零后,在右管中加入 1mol/LFeCl2溶液,如為可逆反應,可發生 2Fe2+l2?2Fe3+2I-, I2被還原,靈敏電流計指針總是偏向電源正極,指

35、針應偏向左,故答案 為向左。【點睛】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。8.某小組擬用酸性 KMnO溶液與HGQ溶液的反應(此反應為放熱反應)來探究“條件對 化學反應速率的影響”,并設計了如下的方案記錄實驗結果(忽略溶液混合體積變化)。限選試劑和儀器:0.20 mol/L H 2GQ溶液、0.010 mol/L KMnO 4溶液(酸性)、蒸儲水、試 管、量筒、秒表、恒溫水浴槽。物理量編RV (0.20 mol/L H 2C2C4 溶液)/mLV (蒸儲水)/mLV (0.010m

36、ol/L酸性KMnO§ 液) /mLm (MnSQ /gT/ C乙2.004.00502.004.00251.5a4.00252.004.00.125回答下列問題:(1) KMnO溶液用 酸化(填名稱);寫出上述反應的離子方程式:;當有2mol KMnC4被還原時,生成的 CO的體積(標況下)為 電子轉移為 mol;(2)上述實驗是探究 對化學反應速率的影響;上述實驗是探;表格中的“乙”填寫t/s ,其測量的是(3)實驗中對“乙”重復測量三次,所得數值分別13.6 , 13.5 , 13.4。忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時間內平均反應速率v(KMnO) =(4)已知實驗50c

37、時c(MnO4-)反應時間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變,(1)(2)(3)(4)因為高鎰酸鉀具有強氧化性,反應中高鎰酸鉀為氧化劑,草酸為還原齊I; 當探究某一種因素對反應速率的影響時,必須保持其他影響因素一致; 實驗中草酸過量,高鎰酸鉀完全反應;50 c時小。HSQ、KMnOW H2C2O2CO,每個C原子的化2: 5,根據原子守25c時反應速率小于 50c時,所以高鎰酸根離子的濃度變化比【詳解】(1)因為高鎰酸鉀具有強氧化性,酸性高鎰酸鉀是用稀硫酸酸化的,發生反應,KMnO被還原為MnSQ化合價降低5價,HC2Q被氧化為 合價升高1價,1個HC2Q升高2價,則高鎰酸鉀與草酸計量數之比

38、為恒配平可得:5屋QQ+2KMnO+3H2SQ 10CQT +2MnSOK2SO+8H2O;由方程式可知當有2molKMnO被還原時,反應轉移 10moi電子,生成10molCQ,標況下體積為 224L,故答案 為:稀硫酸;5屋。+2KMnO+3H2SQ 10COT +2MnSO+K2SO+8HO; 224; 10;(2)當探究某一種因素對反應速率的影響時,必須保持其他影響因素一致,通過比較實驗的反應條件可知,實驗可探究溫度對反應速率的影響;其他條件相同,中加了 MnSO固體,鎰離子對該反應起催化作用,則探究的是催化劑對反應速率的影響;實驗6.0mL,則 a 的中的溶液的加入體積不同,故要探究

39、H2C2O4溶液濃度不同對反應速率的影響,但反應體積溶液的總體積需相同,故應加入蒸儲水來確保溶液的總體積均為值為0.5 ;要準確描述反應速率的快慢,必須準確測得溶液褪色時間的長短,故要測量的物理量是溶液褪色的時間,故答案為:溫度;催化劑;0.5 ;溶液褪色所需時間;(3)實驗中草酸的物質的量為0.20 mol/L x 0.002L=0.0004mol ,高鎰酸鉀的物質的量為0.010 mol/L x 0.004L=0.00008 mol,草酸和高鎰酸鉀的物質的量之比為:0.0004mol :0.00008mol=5 : 1,顯然草酸過量,高鎰酸鉀完全反應,混合后溶液中高鎰酸鉀的濃度為 0.00

40、008moi/0.006L=2/3 X0.010mol/L,反應時間為(13.6+13.5+13.4 ) s/3=13.5s ,貝Uv(KMnQ) = (2/3 X0.010mol/L ) /13.5s =5.0 x 10 mol - L s ,故答案為:5.0X10 mol L 1 s(4) 25c時反應速率小于 50c時,所以高鎰酸根離子的濃度變化比50c時小,反應需要的時間大于50c條件下需要的時間,據此畫出25c時c (Mn。)t的變化曲線示意圖為:,故答案為:本題考查了影響反應速率的因素的探究,考查氧化還原滴定原理與應用、探究影響速率的 因素、對實驗數據的處理等,理解實驗原理是解題的

41、關鍵,應注意的是當探究某一種因素 對反應速率的影響時,必須保持其他影響因素一致。9.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 形態酸及濃度1 .實驗和探究鹽酸濃度對該反 應速率的影響2 .實驗和探究3 .實驗和探究金屬規格(鋁片,鋁 粉)對該反應速率的影響;4 .和實驗探究鋁與稀鹽酸和稀硫酸反應

42、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 形態酸及濃度1.2. 實驗和 探究溫度對該反應速率的影響3.4.25?C4.0mol/L 鹽酸25?C2.0mol/L 鹽酸(2) 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。【解析】試題分析:(1)根據實驗目的可知: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

43、,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 和探究金屬規格 (鋁片,鋁粉)對該反應速率的影響,則除鋁的規格不同以外,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SQ2-對Al與H+的反應起阻礙作用。 考點:考查影響化學反應速率的因素,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

44、響為解答關鍵。10.某探究小組用KMn磁性溶液與H2QQ溶液反應中溶液紫色消失快慢的方法,研究影響 反應速率的因素。實驗條件作如下限定:所用酸性KMnO溶液的濃度可選擇 0.010 mol ?L- 0.0010 mol ?L-1, 催化劑的用量可選擇 0.5 g、0 g,實驗溫度可選擇 298 K、323 K。 每次實驗KMnO酸性溶液的用量均為 4 mL、H2GQ溶液(0.10 mol ?L-1)的用量均為4 mL。(1)寫出反應的離子方程式:(2)請完成以下實驗設計表:完成的實驗條件,并將實驗目的補充完整。實驗 編RT/K催化劑的用量/ g酸fKMnOW液的濃度/ mol?L-1實驗目的2980.50.010a.實驗和探究

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