历年备战高考化学易错题汇编-化学反应速率与化学平衡练习题及详细答案

历年备战高考化学易错题汇编-化学反应速率与化学平衡练习题及详细答案

一、化学反应速率与化学平衡

1．某小组同学以不同方案探究Cu粉与FeCl3溶液的反应。

（1）甲同学向FeCl3溶液中加入Cu粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了反应，其离子方程式是__。

（2）乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生：将Cu粉加入到滴有少量KSCN的FeCl3溶液中，观察到溶液红色褪去，有白色沉淀A产生。

①针对白色沉淀A，查阅资料：A可能为CuCl和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。实验过程如下：

请回答：

Ⅰ.根据白色沉淀B是__(填化学式)，判断沉淀A中一定存在CuSCN。

Ⅱ.仅根据白色沉淀A与过量浓HNO3反应产生的实验现象，不能判断白色沉淀A中一定存在CuSCN，从氧化还原角度说明理由：__。

Ⅲ.向滤液中加入a溶液后无明显现象，说明A不含CuCl，则a是__(填化学式)。

根据以上实验，证明A仅为CuSCN。

②进一步查阅资料并实验验证了CuSCN的成因，将该反应的方程式补充完整： Cu2++ SCN?-= CuSCN↓+ (SCN)2__

③结合上述过程以及Fe(SCN)3?Fe3++3SCN?-的平衡，分析（2）中溶液红色褪去的原因：

__。

（3）已知(SCN)2称为拟卤素，其氧化性与Br2相近。将KSCN溶液滴入（1）所得的溶液中，观察到溶液变红色，则溶液变红的可能原因是__或__。

【答案】Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ BaSO4 +1价铜也可将浓HNO3还原 AgNO3 2Cu2++4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2 Cu和Fe3+反应生成Cu2+使c(Fe3+)减小；Cu2+和SCN-反应生成CuSCN沉淀使c(SCN-)减小，均使该平衡正向移动，导致Fe(SCN)3浓度减小，溶液红色褪去 Fe3+有剩余空气中的O2将Fe2+氧化；(SCN)2将Fe2+氧化

【解析】

【分析】

（1）铁离子具有氧化性，能够把铜氧化为铜离子；

（2）I．①不溶于稀硝酸的白的沉淀为硫酸钡；

Ⅱ.②亚铜离子具有还原性，也能被硝酸氧化；

Ⅲ.检验氯离子，应加入硝酸银溶液；

②据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，写出反应的方程式；

③根据浓度对平衡移动规律进行分析；

（3）亚铁离子具有强还原性，空气中氧气、溶液中（SCN ）2都有可能把亚铁离子氧化为铁离子。 【详解】

()1甲同学向3FeCl 溶液中加入Cu 粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了氧

化还原反应，生成2Cu +，其离子方程式是Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+； 故答案为：Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+；

()2① ⅠA 可能为CuCl 和CuSCN(其中硫元素的化合价为2-价)中的一种或两种，白色

沉淀与过量浓硝酸反应生成红棕色的2NO 和含2Cu +的蓝色溶液，向蓝色溶液中加入过量硝酸钡溶液，生成不溶于硝酸的钡盐沉淀，则白色沉淀B 是4BaSO ； 故答案为：4BaSO ；

Ⅱ 1+价铜也可将浓3HNO 还原，故仅根据白色沉淀A 与过量浓3HNO 反应产生的实验现象，不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN ， 故答案为：1+价铜也可将浓3HNO 还原；

Ⅲ 检验氯离子，应加入硝酸银溶液，则a 是3AgNO ， 故答案为：3AgNO ；

② 据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，该反应的方程式为2Cu 2++4SCN -=2CuSCN↓+(SCN)2，

故答案为：2Cu 2++4SCN -=2CuSCN↓+(SCN)2；

Cu ③和3Fe +反应生成2Cu +使()

3c Fe +

减小；2Cu +和SCN -反应生成CuSCN 沉淀使

()

c SCN -减小，均使该平衡正向移动，导致3Fe(SCN)浓度减小，溶液红色褪去，

故答案为：Cu 和Fe 3+反应生成Cu 2+使c(Fe 3+)减小；Cu 2+和SCN -反应生成CuSCN 沉淀使c(SCN -)减小，均使该平衡正向移动，导致Fe(SCN)3浓度减小，溶液红色褪去 ；

()3将KSCN 溶液滴入()1所得的溶液中，观察到溶液变红色，则溶液含3Fe +，溶液变红的

可能原因是3Fe +有剩余；空气中的2O 将2Fe +氧化；2(SCN)将2Fe +氧化， 故答案为：Fe 3+有剩余；空气中的O 2将Fe 2+氧化；(SCN)2将Fe 2+氧化 。

2．氧化剂H 2O 2在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。

I .某实验小组以H 2O 2分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。

②10mL5% H2O2溶液无

③10mL5% H2O2溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液

④10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液

⑤10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是_________________________________。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是_________________________（填一种方法即可）。

（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。

分析该图能够得出的实验结论是________________________________。

II.资料显示，某些金属离子或金属氧化物对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。

（1）某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢，实验时可以通过测量

_______或______来比较。

（2）0.1g MnO2粉末加入50mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请解释化学反应速率变化的原因：_____________。请计算H2O2的初始物质的量浓度为________________(保留两位有效数字)。

为探究MnO2在此实验中对H2O2的分解起催化作用，需补做下列实验（无需写出具体操作）：a._________________；b.___________________。

【答案】探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率相同时间内产生O2的体积生成相同体积O2所需要的时间随着反应的进

行，浓度减小，反应速率减慢 0.11mol·L－1 MnO2的质量有没有改变 MnO2的化学性质有没有改变

【解析】

【详解】

I.（1）实验①和②中H2O2的浓度不同，其它条件相同，故实验目的是探究浓度对反应速率的影响；实验时没有观察到明显现象是因为反应太慢，那么就要采取措施加快反应，可以向反应物中加入等量同种催化剂或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中。

（2）从图可以看出产生O2的最终体积相等，但溶液的酸碱性不同，反应速率不同，在碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。

II.（1）通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢时可以看相同时间内产生O2的体积，或生成相同体积O2所需要的时间。

（2）从图可以看出，反应开始后，在相同的时间内生成的O2的体积逐渐减小，反应速率变慢，那么造成反应变慢的原因是随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢；反应在进行到4min时O2的体积不再改变，说明反应完全，生成O2的物质的量为：60×10-

3L÷22.4L/mol=2.7×10-3mol，根据反应2H2O2＝2H2O＋O2↑,生成2.7×10-3mol O2，需要消耗H2O2的物质的量为5.4×10-3mol，则H2O2的物质的量浓度为：5.4×10-3mol÷

0.05L=0.11mol·L－1；要探究MnO2是不是起到催化作用，根据催化剂在反应中的特点：反应前后质量和性质没有发生改变，所以需要补做实验来确定MnO2的质量有没有改变、MnO2的化学性质有没有改变。

3．生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关四环素对破氰反应速率的影响(注：破氰反应是指氧化剂将CN－氧化的反应)

相关资料

①氰化物主要以CN－和[Fe(CN)6]3-两种形式存在

②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂，Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计。

③[Fe(CN)6]3-较CN－难被双氧水氧化，且pH值越大，越稳定，越难被氧化。

实验过程

（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)

实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN-表示)随时间变化关系如图所示。

（2）实验①中20～60min时间段反应速率：υ(CN-)=___mol?L-1?min-1。

（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是__(填一点即可)，在偏碱性条件下，含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-，同时放出NH3，试写出该反应的离子方程式___。

（4）该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成表2中内容。(己知：废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)___

实验步骤(不要写出具体操作过程)预期实验现象和结论

【答案】双氧水的浓度对破氰反应速率的影响 10 20 0.0175 初始pH增大，催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀，影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大，[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化) CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-

实验方案(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论

分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中，再分别加入等体积、等浓度的双氧水溶液，只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜粉末，用离子色谱仪测定相同反应时间内两支试管中的CN-浓度相同时间内，若甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度，则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用；若两试管中的CN-浓度相同，则Cu2+对双氧水破氰反应不起催化作用

【解析】

【分析】

(1)影响该反应的因素有溶液的pH以及双氧水的浓度，根据实验2实验目的确定实验3的实验目的，根据实验1的数据确定CuSO4溶液的体积和双氧水的体积；

(2)根据υ=

c

t

?

?

计算求解；

(3)根据pH越大，[Fe(CN)6]3-越稳定，越难被氧化，破氰反应速率减小，且pH较大时，溶

液的碱性较强，铜离子可能形成氢氧化铜沉淀；根据氧化还原反应的规律书写离子方程式；

(4)要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份，滴加相同的过氧化氢，一份中加入少量的无水硫酸铜粉末，另一份不加，用离子色谱仪测定废水中的CN一浓度来做对比实验。

【详解】

(1)影响该反应的因素有溶液的pH以及双氧水的浓度，实验2的目的为废水的初始pH对破氰反应速率的影响，则实验3的目的为双氧水的浓度对破氰反应速率的影响，其它量应不变，CuSO4溶液的体积为10mL，而且总体积不变，蒸馏水的体积为10mL，所以双氧水的体积为20mL，故答案为：双氧水的浓度对破氰反应速率的影响；10；20；

(2)根据υ=

c

t

?

?

=

1.40.7

6020

-

-mol/(L?min)=0.0175mol?L

-1?min-1，故答案为：0.0175；

(3)pH越大，[Fe(CN)6]3-越稳定，越难被氧化，且铜离子可能生成氢氧化铜沉淀，所以破氰反应速率减小；因为氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-，其中的碳由+2价变成+4价，1mol转移2mol的电子，而过氧化氢1mol也转移2mol的电子，所以CN-和H2O2的物质的量之比为1∶1，所以反应的离子方程式为：CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-，故答案为：初始pH增大，催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀，影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大，[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化)；CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-；(4)要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，可以分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份，滴加等体积、等浓度的过氧化氢溶液，一份中加入少量的无水硫酸铜粉末，另一份不加，用离子色谱仪测定废水中的CN-浓度，如果在相同时间内，甲试管中的CN-浓度小于乙试管中的CN-浓度，则Cu2+对双氧水破氰反应起催化作用，反之则不起催化作用，故答案为：

4．某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液（加入少量淀粉）中加入稍过量的KIO3溶液，一段时间后，溶液突然变蓝色。为进一步研究有关因素对反应速率的影响，探究如下。

（1）查阅资料知NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行，且其反应速率主要由第一步反应决定。已知第一步反应的离子方程式为IO3—+3HSO3—===3SO42—+I—+3H+，则第二步反应的离子方程式为________________。

（2）通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响，记录如下。

①实验①②是探究_______________对反应速率的影响，表中t1 ______t2（填“>”、“=”或“<”）;

②实验①③是探究温度对反应速率的影响，表中a=________，b=________。、

（3）将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合，用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大。该小组对其原因提出如下假设，请你完成假设二。

假设一：生成的SO42—对反应起催化作用；

假设二：______________________________；

……

（4）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。

【答案】IO3—+5I—+6H+=3I2+3H2O KIO3溶液的浓度 > 10.0 4.0 生成的I—或H+对反应起催化作用 Na2SO4粉末 = <

【解析】

【分析】

【详解】

（1）根据信息，溶液变蓝，说明产生I2，离子反应方程式为：IO3－+5I－+6H＋=3I2+3H2O；（2）探究影响反应速率的因素，要求其他条件不变，通过①②对比，KIO3浓度不同，因此实验探究KIO3溶液的浓度对反应速率的影响，浓度越高，反应速率越快，即t1>t2，

a=10.0，b=4.0；

(3）生成的I－或H＋对反应起催化作用；

（4）①研究SO42－做催化剂，因此①中加入Na2SO4粉末；②当反应速率相等，假设一不相等，若v(甲）

5．甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)：

甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验，其中A、B的成分见表：

（1）该反应的离子方程式为____；

乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验

（2）X=___，4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是____。

（3）在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做3号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果如表：

结合实验目的与表中数据，你得出的结论是____。

（4）从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是____的影响。若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是___。

a.硫酸钾

b.水

c.氯化锰

d.硫酸锰

【答案】5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 5 H2C2O4的量太少，KMnO4过量

反应速率加快不是温度的影响催化剂 d

【解析】

【详解】

（1）KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水,该反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；

（2）为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,实验1-4中溶液的总体积应该为20，则X=20-10-5=5；环境表中数据可知H2C2O4的量太少，KMnO4过量，所以4号实验中始终没有观察到溶液褪色；

（3）根据表中数据知，20s时温度不最高，但20s前突然褪色，说明温度不是反应速率突然加快的原因；

（4）KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，答案选d。

【点睛】

锰离子对于高锰酸钾和草酸的反应具有催化作用，在人教版选修四提到过，应该熟记以便于以后的应用。

6．毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备

BaCl2?2H2O的流程如下：

（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是____________________。实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的______________。

a．烧杯 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．滴定管

（2）加入NH3?H2O调节pH=8可除去_____（填离子符号），滤渣Ⅱ中含______（填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是_________________。

已知：K sp（BaC2O4）=1.6×10﹣7，K sp（CaC2O4）=2.3×10﹣9

Ca2+Mg2+Fe3+

开始沉淀时的pH11.99.1 1.9

完全沉淀时的pH13.911.1 3.2

（3）利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。

已知：2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H2O Ba2++CrO42﹣═BaCrO4↓

步骤Ⅰ：移取x ml一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol?L﹣1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加的盐酸体积为V0 mL。

步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol?L﹣1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。

滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的______________（填“上方”或“下方”）。BaCl2溶液的浓度为______________mol?L-1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将______________（填“偏大”或“偏小”）。

【答案】增大接触面积从而使反应速率加快 ac Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会

导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少上方

()

b V0V1

y

-

偏大

【解析】

【分析】

制备BaCl2?2H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），向其中加盐酸溶解，碳酸钡和盐酸反应：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，然后加入氨水，调节溶液的pH为8，由于Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，此时只有Fe3+完全沉淀，所以滤渣1为Fe(OH)3，溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+，再加入氢氧化钠溶液调节pH=12.5，Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；溶液中主要含Ca2+、Ba2+，然后再加入H2C2O4，得到CaC2O4沉淀，除去Ca2+，将滤液蒸发浓缩冷却结晶可得到BaCl2?2H2O。

(1)可以通过增大固体反应物的接触面积方法增大反应速率；根据配制物质的量浓度溶液的要求确定需要使用的仪器；

(2)根据流程图和表中数据分析加入NH3?H2O调节pH=8，利用不同金属阳离子形成沉淀的pH的不同，确定沉淀的成分及去除的离子；结合加入H2C2O4的量的多少，分析发生的反应及造成的影响；

(3)根据滴定管的构造分析0刻度在滴定管的位置；利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行，根据反应中物质的相应量的关系，计算出BaCl2溶液的浓度；然后根据操作分析消耗标准溶液的体积多少，判断误差，据此判断。

【详解】

(1)毒重石是固体物质，由于化学反应的速率与反应物的接触面积有关，所以可以将毒重石在用盐酸浸取前充分研磨的方法，增大反应物的接触面积，提高反应速率；在实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，需先计算出浓盐酸的体积和水的体积，用量筒量取；浓盐酸稀释为稀盐酸，需用烧杯作为容器，并用玻璃棒搅拌加速溶解，所以除量筒外还需使用量筒、玻璃棒，选项是ac；

(2)根据流程图和表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，加入氨水，调节溶液的pH 为8，发生反应：Fe3++3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe(OH)3；加入氢氧化钠调节pH=12.5，由于Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2，溶液中主要含

Ca2+、Ba2+，Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀，使产品的产量减少；

(3)无论酸式还是碱式滴定管，0刻度都位于滴定管的上方；步骤Ⅱ：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用bmol/L盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL，则发生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O 的盐酸的物质的量为：V1×10-3×bmol，步骤Ⅰ：用bmol/L盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL，加入的总盐酸的物质的量：V0×10-

3×bmol，Ba2++CrO42-═BaCrO4↓，与Ba2+反应的CrO42-的物质的量为V0×10-3×bmol-V1×10-

3×bmol=(V0-V1)b×10-3mol，步骤Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中，所以BaCl2溶液的浓度

为：c(BaCl2)=

()3

01

3

10

10

V V b

n

V y

-

-

-?

=

?

mol/L=

()

01

V V b

y

-

mol/L；若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少

量待测液溅出，则V1减小，使得Ba2+浓度测量值将偏大。

【点睛】

本题考查了实验室利用毒重石制备BaCl2?2H2O的设计方法，侧重考查影响反应速率的因素、实验基本操作、沉淀溶解平衡的应用等知识，实验步骤结合物质的性质分析是解答的关键。

7．为了探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某化学兴趣小组的同学做了以下实验．

请回答下列问题：

（1）过氧化氢分解的化学方程式为____________________________ ．

（2）实验①的目的是_______________________________________ ．

（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该组同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是_________________________________（用实验中所提供的几种试剂）．

（4）某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入适量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如图1所示，则A，B，C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是_________________________________（填字母代号）．

（5 ）对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该兴趣化学小组的同学分别设计了如图2、3所示的实验．请回答相关问题：

①定性分析：如图2可通过观______________________ ，定性比较得出结论；该实验中将FeCl3溶液改为Fe2（SO4）3溶液的原因是

____________________________________________________________________________ ．②定量分析：用图3所示装置做对照试验，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略．实验中需要测量的数据是_________________ ．

（6）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑_________方法的应用．

【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；

（2）在其他条件相同时，探究温度对H2O2分解速率的影响；

（3）将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，观察产生气泡的速率或向两支试管中同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液，观察产生气泡的速率；（4）C；

（5）①溶液中产生气泡的速率；排除Cl?对实验的干扰；②在同温同压下，收集40mL气体所需的时间；

（6）控制变量(或对比)；

【解析】

试题分析：（1）过氧化氢分解，FeCl3在此反应中作催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，故答案为2H2O22H2O+O2↑；

（2）分别在试管A、B中加入 5mL 5% H2O2溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中，两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低，说明研究的是温度对反应速率的影响，故答案为研究温度对H2O2分解速率的影响；

（3）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加入 5mL 5%H2O2溶液和 5mL10%H2O2溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、或催化剂的影响角度考虑，故答案为将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液，观察产生气泡的速率；

（4）该图象横坐标表示时间，纵坐标表示生成气体的体积，时间越短生成的气体越多，反应速率越快，所以速率最慢的为C，故答案为C；

（5）①可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，将CuSO4改为CuCl2更为合理，这样Fe3+和Cu2+中的阴离子种类相同，可以排除因阴离子的不同可能带来的影响，故答案为产生气泡的快慢；排除Cl?对实验的干扰；

②均以生成40mL气体为准时，产生等量的气体用的时间越短，则反应速率越快，所以实验中需要测量的数据是收集40mL气体所需的时间，故答案为收集40mL气体所需的时间（6）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑控制变量方法的应用，故答案为控制变量。

考点：考查了影响化学反应速率的因素的探究实验的相关知识。

8．某研究性学习组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：

（1）通过实验A、B，可探究出_______的改变对反应速率的影响，其中

V1=_____，T1=_____，通过实验_______可探究出温度变化对化学反应速率的影响。（2）若t1<8，则由实验A、B可以得出的结论是______________________________；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为____________。

（3）该反应中有无色无味气体产生且锰被还原为Mn2+，写出相应反应的离子方程式

_________________________。

（4）该小组的一位同学通过查阅资料发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是_______________，相应的粒子最有可能是（填符号）_______。

【答案】浓度 1 293K BC 其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大 8.3×10－

4mol/（L·s） 2MnO42－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 作催化剂 Mn2＋

【解析】(1)实验A、B中KMnO4溶液的浓度相等，可探究出在相同温度下，H2C2O4溶液浓度的改变对反应速率的影响，其中V1=2mL+4mL-2mL-3mL=1mL，T1=293K；B和C实验中，

V2=3mL时，两实验反应物的浓度均相同，可探究不同温度对化学反应速率的影响；

(2)因A中H2C2O4溶液浓度浓度比B中大，若t1<8，则由实验A、B可以得出的结论是其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大；利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度

变化表示的反应速率为=8.3×10－4mol/(L·s)；

(3)反应中有无色无味气体CO2产生且锰被还原为Mn2+，则发生反应的离子方程式为

2MnO42－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；

(4)KMnO4与H2C2O4反应后的溶液中出现了Mn2＋，Mn2＋可能是此反应的催化剂，促进了反应速率加快。

9．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：

（1）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是；

（2）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有：、

(答两种)；

（3）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量

．．Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实验

A B C D E F

混合溶液

4mol/L H2SO4/mL30V1V2V3V4V5

饱和CuSO4溶液/mL00.5 2.55V620

H2O/mL V7V8V9V10100

①完成此实验设计，其中：V1= ，V6= ，V9= ；

②同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。

【答案】（1）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成CuZn微电池，加快了氢气产生的速率（2）升高温度；适当增加H2SO4浓度（3）①30；10；17.5②当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积

【解析】

试题分析：（1）锌为活泼金属，加入硫酸铜，发生Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，置换出铜，与锌形成原电池反应，化学反应速率加快；

（2）对于溶液中的化学反应，影响反应速率的因素还有浓度、温度、催化剂以及固体表面积大小等，要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等；

（3）①要对比试验效果，那么除了反应的物质的量不一样以外，要保证其它条件相同，而

且是探究硫酸铜量的影响，那么每组硫酸的量要保持相同，六组反应的总体积也应该相同．A组中硫酸为30ml，那么其它组硫酸量也都为30ml．而硫酸铜溶液和水的总量应相同，F组中硫酸铜20ml，水为0，那么总量为20ml，所以V6=10ml，V9=17.5ml，V1=30ml；

②因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降。

考点：考查影响化学反应速率的因素。

10．用硫酸酸化的草酸（H2C2O4，二元弱酸）溶液能将KMnO4溶液中的MnO4﹣转化为

Mn2+。某化学小组研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

（1）常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，请完成以下实验设计表。

表中a、b的值分别为：a=__________、b=__________

（2）该反应的离子方程式_______________________。

（3）若t1＜t2，则根据实验①和②得到的结论是______________________。

（4）请你设计实验④验证MnSO4对该反应起催化作用，完成下表中内容．

（5）某化学小组用滴定法测定KMnO 4溶液物质的量浓度：取W g 草酸晶体

（H 2C 2O 4?2H 2O ，其摩尔质量126 g/mol ）溶于水配成250mL 溶液，取25.00mL 溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H 2SO 4酸化，再用KMnO 4溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO 4溶液V mL ．请回答下列问题：

① 该测定方法中___________（填“需要”或“不需要”）加入指示剂；

② 计算得KMnO 4溶液的c （KMnO 4）=________________mol/L ．（请写出最后化简结果）

【答案】a=50、b=10 5H 2C 2O 4+2MnO 4﹣

+6H +=10CO 2↑+2Mn 2++8H 2O 溶液的pH 对该反应的

速率有影响（或在一定条件下，c （H +）越大，反应速率越快） 控制其他反应条件与实验①相同，往反应混合液中加入少量MnSO 4固体（晶体），与①进行对比实验 不需要

2063W V 或

0.32W

V 【解析】

试题分析：（1）实验要求控制高锰酸钾溶液初始浓度相同，则高锰酸钾溶液的体积为50mL ，则水的体积为10mL 。

（2）草酸与高锰酸钾溶液反应生成锰离子、二氧化碳和水，再根据化合价升降、电荷守恒、质量守恒可得该反应的离子方程式为5 H 2C 2O 4+2 MnO 4﹣+6 H +="10" CO 2↑+2 Mn 2++8 H 2O 。

（3）实验①和②只有pH 不同，其它条件都相同，且t 1＜t 2，说明溶液的pH 对该反应的速率有影响。

（4）控制其它条件与实验①相同，往反应混合液中加入少量MnSO 4固体进行对比实验，若反应混合液褪色时间小于实验①中的t 1，则硫酸锰对该反应起催化作用。

（5）①高锰酸钾本身有颜色，草酸反应完毕，加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液变为红色，红色30s 内不褪，说明达到终点，故不需另加指示剂。②根据关系式：5H 2C 2O 4——2MnO 4—求解。根据题意知W/1260:[c （KMnO 4）×V×10-3]=5:2，解得c （KMnO 4）=

mol/L 。

考点：考查化学实验探究、外界条件对化学反应速率的影响