2025屆高三化學二輪復習++++限時突破訓練+(一)化學與STSE、傳統文化含答案“變量控制”實驗探究1.(2023·溫州模擬)已知:反應Ⅰ2Fe3++2I-2Fe2++I2;反應Ⅱ2S2O32?+I2S4O62?+2I-。為研究反應Ⅰ速率與反應物濃度的關系,設計了對比實驗,將下列溶液按表格中用量混合并開始計時,一段時間后藍色出現組別1230.02mol·L-1Fe2(SO4)320mL20mL10mL0.04mol·L-1KI20mL10mL20mL0.004mol·L-1Na2S2O35mL5mL5mLH2O0mL10mL10mL1%淀粉5mL5mL5mL藍色開始出現時刻ts4ts2ts下列說法不正確的是()A.根據“一段時間后藍色出現”的現象,推知反應Ⅰ速率比反應Ⅱ慢B.若將實驗中Na2S2O3濃度改為0.008mol·L-1,藍色出現時間不受影響C.要提高反應Ⅰ速率,增大KI濃度比增大Fe2(SO4)3濃度更高效D.0~ts,實驗1中反應平均速率v(Fe3+)=0.0004/tmol·L-1·s-12.(2023·菏澤鄄城模擬)對水樣中溶質M的分解速率影響因素進行研究。在相同溫度下,M的物質的量濃度(mol·L-1)隨時間(min)變化的有關實驗數據如表。時間水樣

0510152025Ⅰ(pH=2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH=4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH=4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH=4,含Cu2+)0.200.090.050.030.010下列說法不正確的是()A.在0~20min內,Ⅰ中M的平均分解速率為0.015mol·L-1·min-1B.其他條件相同時,水樣酸性越強,M的分解速率越快C.在0~25min內,Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D.由于Cu2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快3.(2022·濰坊質檢)用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M,為研究降解效果,設計如下對比實驗探究溫度、濃度、pH、催化劑對降解速率和效果的影響,實驗測得M的濃度與時間關系如圖所示,下列說法不正確的是()實驗編號溫度℃pH①251②451③257④251A.實驗①在15min內M的降解速率為1.33×10-5mol/(L·min)B.若其他條件相同,實驗①②說明升高溫度,M降解速率增大C.若其他條件相同,實驗①③證明pH越高,越不利于M的降解D.實驗④說明M的濃度越小,降解的速率越快4.H2O2是一種綠色氧化還原試劑,在化學研究中應用廣泛。某研究性學習小組設計如圖所示實驗裝置,探究影響H2O2分解反應速率的因素。(1)①寫出錐形瓶中反應的化學方程式

。

②設計實驗方案:在不同條件下,測定

。

(要求所測得的數據能直接體現反應速率大小)(2)探究影響H2O2分解反應速率的因素實驗方案如下表所示,先向錐形瓶中加入質量分數為10%H2O2,再依次通過分液漏斗向錐形瓶中加入一定量的蒸餾水和FeCl3溶液,請回答問題:實驗序號ⅠⅡⅢ10%H2O2/mL10105蒸餾水/mLab50.2mol·L-1FeCl3溶液/mL022現象無明顯變化錐形瓶變熱,溶液迅速變紅棕色,并有較多氣泡產生;2min時,反應變緩,溶液顏色明顯變淺錐形瓶變熱,溶液變棕色,開始5s后產生較少的氣泡;2min時,反應速度加快①表格中a=,b=。

②通過實驗和(填寫序號)探究濃度對反應速率影響。(3)實驗Ⅱ、Ⅲ中溶液顏色變深的原因是

。

5.某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。實驗時,先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開始計時,通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案:編號H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃濃度/(mol·L-1)體積/mL濃度/(mol·L-1)體積/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050(1)已知反應后H2C2O4轉化為CO2逸出,KMnO4溶液轉化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉移mol電子。為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質的量需要滿足的關系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥。

(2)探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是(填編號,下同),探究反應物濃度對化學反應速率的影響的實驗編號是。

(3)已在50℃時c(MnO4?)-反應時間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變,請在坐標圖中,畫出25℃時c(MnO4?“變量控制”實驗探究1.B[A.根據“一段時間后藍色出現”的現象,說明前一段時間內碘單質被消耗的速率比生成的速率大,推知反應Ⅰ速率比反應Ⅱ慢,A正確;B.若將實驗中Na2S2O3濃度改為0.008mol·L-1,增大反應Ⅱ的反應物濃度,反應Ⅱ的速率加快,藍色出現時間延長,B錯誤;C.由表中第2和3組數據可知I-濃度大的反應時間短,則增大I-濃度比增大Fe3+濃度更能提高反應Ⅰ的速率,即增大KI濃度比增大Fe2(SO4)3濃度更高效,C正確;D.0~ts,Na2S2O3反應完全,關系式為2Fe3+~I2~2S2O32?,實驗1中反應平均速率v(Fe3+)=ΔnVΔt=0.004×5×2.D[A項根據化學反應速率表達式可知,v(M)=0.4mol/L?0.1mol/L20min=0.015mol/(L·min),A說法正確;B項對比Ⅰ和Ⅱ,在相同的時間段內,Ⅰ中消耗M的量大于Ⅱ中消耗M的量,說明其他條件相同時,酸性越強,M的分解速率越快,B說法正確;C項在相同的時間段內,Ⅲ中M的分解百分率為0.75,而Ⅱ中M的分解百分率為0.60,因此Ⅲ中M的分解速率大于Ⅱ,C說法正確,D項Ⅰ中和Ⅳ中pH不同,因此不能說明由于Cu2+3.D[A項,由圖中數據,可知15min內Δc(M)=(0.3mol/L-0.1mol/L)×10-3=2×10-4mol/L,則v(M)=v=ΔcΔt=2×4.(1)①2H2O22H2O+O2↑②測相同時間內收集氧氣的體積或收集相同體積氣體所需時間(2)①20②ⅡⅢ(3)雙氧水分解為放熱反應,促進Fe3+水解為Fe(OH)3,使溶液顏色變深解析本題是一道探究反應速率影響因素的實驗題,可以通過測量單位時間內生成氣體的體積來計算反應速率,在實驗過程中,要注意控制只有一個因素影響反應速率,此時其他因素都相同,以此解題。(1)①過氧化氫分解生成水和氧氣,方程式為2H2O22H2O+O2↑;②該反應產生氧氣,可以通過測定單位時間內產生氣體的量,來測定速率;(2)①做實驗時,每一組實驗只能選擇一個因素不同,參考實驗Ⅲ可知a=2,b=0;②在實驗Ⅱ和Ⅲ中,過氧化氫的量不同,其濃度不同,可以探究濃度對反應速率影響;(3)該反應中使用了催化劑氯化鐵,且該反應是放熱反應,隨著反應進行溫度升高,促進了三價鐵的水解,顏色變深。5.(1)22.5(2)②和③①和②(3)如圖解析(1)H2C2O4中碳的化合價是+3價,CO2中碳的化合價為+4價,故每消耗1molH2C2O4轉移2mol電子,配平反應的化學方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,為保證KMnO4完全反應,n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥2.5。(2)探究溫度對反應速率的影響,則濃度必然相同,則為實驗②和③;同理探究反應物濃度對反應速率的影響的實驗是①和②。(3)溫度降低,化學反應速率減小,故KMnO4褪色時間延長,故作圖時要同時體現25℃時MnO4?“價-類”二維圖——考查元素化合物的性質1.部分含硫物質的分類與相應的化合價關系如圖,下列推斷不合理的是()A.b可與f反應生成aB.b既可被氧化,也可被還原C.酸雨包括e→d的轉化D.d的濃溶液與Cu反應可生成c2.(2023·上海金山區模擬)自然界中氮的部分循環過程如圖,下列有關說法正確的是()A.過程①和②均屬于自然固氮B.X→Y發生化合反應C.NH3→N發生氧化還原反應D.若為硫循環,X在空氣中點燃可得Y3.(2023·廣州模擬)依據圖中氮元素及其化合物的轉化關系,判斷下列說法不正確的是()A.X是N2O5B.可用排空氣法收集NOC.工業上可以以NH3、空氣、水為原料生產硝酸D.可由NO2與NH3反應實現NH3轉化為N24.(2023·太原高三聯考)如下為鐵元素的“價—類”二維圖,其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系。下列說法正確的是()A.鐵與高溫水蒸氣的反應可實現上述轉化①B.FeO是一種黑色粉末,不穩定,在空氣中受熱,迅速發生轉化②生成紅棕色粉末C.加熱Fe(OH)3發生轉化⑥,加水溶解可實現轉化③D.由圖可預測:高鐵酸鹽(FeO42?)具有強氧化性,可用于消毒,FeO42?與水反應最終可生成Fe(OH)3膠體5.(2024·廣州執信中學月考)部分含N及S物質的分類與相應化合價之間的關系如圖所示,下列推斷合理的是()A.c'分子的空間結構為直線形B.a分別溶于e的溶液和e'的溶液不發生氧化還原反應C.用玻璃棒分別蘸取濃的a溶液和濃的e'溶液,玻璃棒靠近時有白煙產生D.常溫下,Fe能溶于濃的e溶液生成紅棕色的d,也能溶于濃的e'溶液生成無色氣體c'6.(2023·遼寧名校聯考)氮元素的“價-類”二維關系如圖所示。下列說法正確的是()A.基態氮原子核外電子空間運動狀態有7種B.圖中a→b→c→d是工業制硝酸的轉化路線C.圖中化合價所對應的氮的含氧酸均為強酸D.e+離子中的化學鍵形成方式不同,但成鍵后的化學鍵相同7.(2023·清遠聯考)硫元素的“價-類”二維圖如圖所示(G、H均為正鹽)。下列有關敘述錯誤的是()A.F的濃溶液與B之間的反應屬于氧化還原反應B.D能使酸性KMnO4溶液褪色,體現了D的漂白性C.存在D→C→F→D的循環轉化關系D.利用稀鹽酸和BaCl2溶液可以鑒別G中的陰離子8.(2023·衡水聯考)如圖所示為氮元素形成物質的“價-類”二維圖及氮循環的部分信息,下列說法正確的是()A.氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五種正價,只能形成五種氧化物B.b→c、b→a都屬于自然固氮的過程C.在催化劑加熱條件下,c、d都可以和a發生反應而被除去,從而減少環境污染D.硝酸鹽中氮元素的化合價都處于+5價9.(2023·淮北一模)含鐵物質或微粒所帶電荷數與化合價的關系如圖所示,下列說法錯誤的是()A.M可能是Fe(OH)2B.R為鐵單質,常溫下遇濃硫酸發生鈍化C.N可用KSCN溶液檢驗D.Fe3+與強氧化劑在堿性條件下反應可以生成FeO10.(2023·湛江一模)物質的類別和核心元素的化合價是研究物質性質的兩個重要維度,下圖為氮、硫及其部分化合物的“價-類”二維圖,下列說法不正確的是()A.坐標軸左側區域代表的是氮及其化合物B.a→b→c→d→e的轉化均能一步實現C.c、d和i、j均屬于酸性氧化物D.f與l可以是同一種物質11.(2023·潮州二模)硫及其化合物的“價-類”二維圖體現了化學變化之美。NA為阿伏加德羅常數的值,下列有關說法正確的是()A.1L1mol/LH2S水溶液中粒子關系存在:N(HS-)+N(S2-)=NAB.標準狀況下,22.4LY的分子數目為NAC.工業上用NaClO3和X制備1molClO2時,消耗X分子數為0.5NAD.“價-類”二維圖中鹽N可由其相應單質直接化合生成“價-類”二維圖——考查元素化合物的性質1.D[根據常見含硫物質的分類與相應化合價關系圖可以推知,a為S,b為SO2,c為SO3,d為H2SO4,e為H2SO3,f為H2S;A.b為SO2,f為H2S,兩者可發生歸中反應生成S,故A正確;B.SO2中硫是+4價,是中間價態,所以可被氧化,也可被還原,故B正確;C.酸雨的形成過程:SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3再被氧氣氧化為H2SO4,包括e→d的轉化,故C正確;D.濃H2SO4與Cu在加熱下反應生成SO2,不能得到SO3,故D錯誤。]2.B[依據自然界中氮的部分循環過程圖可知,X為NO,Y為NO2,Z為HNO3,M為硝酸鹽,N為銨鹽。過程①可能是自然固氮,但過程②不是,A錯誤;X→Y發生的反應為2NO+O22NO2,是化合反應,B正確;NH3→N的過程元素化合價沒有改變,所以不是氧化還原反應,C錯誤;若為硫循環,X為SO2,Y為SO3,X→Y的反應為2SO2+O22SO3,X在空氣中點燃不能得到Y,D錯誤。]3.B[圖中氮元素及其化合物的轉化關系可知,X為+5價對應的氮的氧化物是N2O5,故A正確;一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮氣體,不可用排空氣法收集NO氣體,故B錯誤;氨氣催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工業上以NH3、空氣、水為原料生產硝酸,故C正確;NH3可與NO2反應生成氮氣,8NH3+6NO27N2+12H2O,故D正確。]4.D[鐵與高溫水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣,A錯誤;FeO是一種黑色粉末,不穩定,在空氣中受熱,能迅速被氧化成Fe3O4,B錯誤;加熱Fe(OH)3發生轉化⑥分解生成氧化鐵,氫氧化鐵不溶于水,加水不能實現轉化③,C錯誤;高鐵酸鹽中鐵元素為+6價,具有強氧化性,可用于消毒,與水發生氧化還原反應后生成鐵離子,鐵離子易水解生成Fe(OH)3膠體,膠體具有吸附性,從而吸附水中的懸浮物,故高鐵酸鹽可用作凈水劑,D正確。]5.B[根據N、S元素的化合價及物質所屬類別可推知各種物質分別是a:NH3;b:N2;c:NO;d:NO2;e:HNO3;a':H2S;b':S;c':SO2;d':H2SO3;e':H2SO4。A.c'為二氧化硫,二氧化硫的中心原子S原子的價層電子對數為2+6?2×22=3,為sp2雜化,空間結構為V形,A不符合題意;B.a是NH3,e是HNO3;e'是H2SO4,NH3分別溶解于HNO3、H2SO4,可以反應得到NH4NO3和(NH4)2SO4,反應過程中元素化合價不變,因此反應不屬于氧化還原反應,B符合題意;C.硫酸溶液不具有揮發性,故濃氨水和濃硫酸溶液的玻璃棒靠近時沒有白煙產生,C不符合題意;D.常溫下,Fe遇濃H2SO4、濃HNO3會發生鈍化反應,在金屬表面生成致密氧化膜,阻止反應進一步的發生,因此常溫下Fe均不溶于濃H2SO4和濃HNO3,不會反應產生NO2氣體、SO26.D[A.基態氮原子核外電子空間運動狀態有5種,A錯誤;B.工業制硝酸的轉化路線NH3→NO→NO2→HNO3,圖中a不是NH3,而是N顯示0價的N2,B錯誤;C.圖中化合價所對應的氮的含氧酸有HNO2和HNO3,其中HNO2為弱酸,C錯誤;D.e+離子為NH47.B[A.由圖可知,F、B分別為H2SO4、H2S,兩者可以發生氧化還原反應生成硫單質,A正確;B.D為二氧化硫,具有還原性,能和酸性高錳酸鉀發生氧化還原反應,體現其還原性,B錯誤;C.C、D、F分別為三氧化硫、二氧化硫、硫酸,二氧化硫和氧氣生成三氧化硫,三氧化硫和水生成硫酸,硫酸和亞硫酸鈉生成二氧化硫,C正確;D.G中的陰離子為硫酸根離子,硫酸根離子可以和鋇離子生成不溶于酸的沉淀,鹽酸可以排除溶液中銀離子、碳酸根離子等干擾,D正確。]8.C[A.+4價的氮元素能形成NO2、N2O4兩種氧化物,氮元素的五種正價能形成六種氧化物,故A錯誤;B.放電條件下,b→c屬于自然固氮的過程,而b→a則屬于人工固氮的過程,故B錯誤;C.催化劑加熱條件下,NO、NO2都可以和NH3發生氧化還原反應生成氮氣而被除去,從而減少環境污染,故C正確;D.硝酸銨中銨根離子的氮元素處于-