高考化学易错题专题训练-化学反应速率与化学平衡练习题及答案解析

高考化学易错题专题训练-化学反应速率与化学平衡练习题及答案解析

一、化学反应速率与化学平衡

1．无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体．某活动小组通过实验，探究不同温度下气体产物的组成．实验装置如下：

每次实验后均测定B、C质量的改变和E中收集到气体的体积．实验数据如下（E中气体体积已折算至标准状况）：

实验组别 温度 称取CuSO4质量/g B增重质量/g C增重质量/g E中收集到气体/mL

① T1 0.640 0.320 0 0

② T2 0.640 0 0.256 V2

③ T3 0.640 0.160 Y3 22.4

④ T4 0.640 X4 0.192 33.6

（1）实验过程中A中的现象是______．D中无水氯化钙的作用是_______．

（2）在测量E中气体体积时，应注意先_______，然后调节水准管与量气管的液面相平，若水准管内液面高于量气管，测得气体体积______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

（3）实验①中B中吸收的气体是_____．实验②中E中收集到的气体是______．

（4）推测实验②中CuSO4分解反应方程式为：_______．

（5）根据表中数据分析，实验③中理论上C增加的质量Y3=_______g．

（6）结合平衡移动原理，比较T3和T4温度的高低并说明理由________．

【答案】白色固体变黑 吸收水蒸气，防止影响C的质量变化 冷却至室温 偏小 SO3

O2 2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑ 0.128 T4温度更高，因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应，温度高有利于生成更多的O2

【解析】

【分析】

(1)根据无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体分析A中的现象，根据碱石灰和无水氯化钙的作用分析； (2)气体温度较高，气体体积偏大，应注意先冷却至室温，若水准管内液面高于量气管，说明内部气压大于外界大气压，测得气体体积偏小；

(3)实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体，C的作用是吸收二氧化硫，E的作用是收集到氧气；

(4)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1＝0.004mol，分解生成氧化铜的质量为：0.004mol×80g/mol＝0.32g；SO2的质量为：0.256g，物质的量为：0.25664/1ggmo＝0.004mol，氧气的质量为：0.64﹣0.32﹣0.256＝0.064g，物质的量为：0.06432/1ggmo＝0.002mol，CuSO4、CuO、SO2、O2的物质的量之比等于2：2：2；1，则实验②中CuSO4分解反应方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑；

(5)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1＝0.004mol，分解生成氧化铜的质量为：0.004mol×80g/mol＝0.32g；SO3的质量为：0.16g，氧气的质量为：0.022422.432＝0.032g，根据质量守恒实验③中理论上C增加的质量Y3＝0.64﹣0.32﹣0.16﹣0.032＝0.128g；

(6)根据表中实验③④的数据可知，T4温度生成氧气更多，因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应，温度高有利于生成更多的O2。

【详解】

(1)因为无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体，故实验过程中A中的现象是白色固体变黑，因为碱石灰能够吸水，D中无水氯化钙的作用是 吸收水蒸气，防止装置E中的水进入装置C，影响C的质量变化，故答案为：白色固体变黑；吸收水蒸气，防止影响C的质量变化；

(2)加热条件下，气体温度较高，在测量E中气体体积时，应注意先冷却至室温，若水准管内液面高于量气管，说明内部气压大于外界大气压，测得气体体积偏小，故答案为：冷却至室温 偏小；

(3)实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体，C的作用是吸收二氧化硫，E的作用是收集到氧气，故答案为：SO3；O2；

(4)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1＝0.004mol，分解生成氧化铜的质量为：0.004mol×80g/mol＝0.32g；SO2的质量为：0.256g，物质的量为：0.25664/1ggmo＝0.004mol，氧气的质量为：0.64﹣0.32﹣0.256＝0.064g，物质的量为：0.06432/1ggmo＝0.002mol，CuSO4、CuO、SO2、O2的物质的量之比等于2：2：2；1，则实验②中CuSO4分解反应方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑； (5)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1＝0.004mol，分解生成氧化铜的质量为：0.004mol×80g/mol＝0.32g；SO3的质量为：0.16g，氧气的质量为：0.022422.432＝0.032g，实验③中理论上C增加的质量Y3＝0.64﹣0.32﹣0.16﹣0.032＝0.128g；

(6)根据表中实验③④的数据可知，T4温度生成氧气更多，因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应，温度高有利于生成更多的O2，故T4温度更高，故答案为：T4温度更高，因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应，温度高有利于生成更多的O2。

2．资料显示“2O的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究2O与KI溶液发生反应的条件。

供选试剂：240.1mol/L HSO溶液、2MnO固体、4KMnO固体。

该小组同学设计①、②两组实验，记录如下：

实验操作 实验现象

① 向Ⅰ试管中加入 4KMnO 固体，连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯 Ⅱ试管中有气泡冒出，溶液不变蓝

② 向Ⅰ试管中加入 4KMnO 固体，

Ⅱ试管中加入适量 240.1mol/LHSO 溶液，连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯 Ⅱ试管中有气泡冒出，溶液变蓝

（1）选择Ⅰ装置用4KMnO固体制取2O，为避免4KMnO固体随2O进入Ⅱ试管对实验造成干扰，应进行的改进是________，②组实验中2O与KI溶液反应的离子方程式是________。

（2）对比①、②两组实验可知，2O与KI溶液发生反应的适宜条件是________。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可采取的实验措施是________。

（3）为进一步探究碱性条件下KI与2O能否反应，用上图中的装置继续进行实验：

实验操作 实验现象

③ 向Ⅰ试管中加入 4KMnO 固体，Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制 pH8 ， 溶液略变连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯 蓝

④ 向Ⅰ试管中加入 4KMnO 固体，Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制

pH10 ， 连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯 无明显变化

对于实验④的现象，小明同学提出猜想“pH10时2O不能氧化I”，设计了下列装置进行实验，验证猜想。

（i）烧杯a中的溶液为________。

（ii）实验结果表明，此猜想不成立。支持该结论的实验现象是通入2O后________。

（iii）小刚同学向pH10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色。经检测褪色后的溶液中含有3IO，褪色的原因是________(用离子方程式表示)。

（4）该小组同学对实验过程进行了反思：实验④的现象产生的原因可能是________。

【答案】在Ⅰ装置试管口放置棉花球 2224IO4H2I2HO 酸性环境 使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验 pH10的KOH溶液 电流表指针偏转，烧杯b的溶液颜色变深 2323I6OHIO5I3HO 在pH10的KOH溶液中I被氧化生成2I，而2I迅速发生歧化反应变为3IO和I。

【解析】

【分析】

（1）4KMnO是粉末状的，会随氧气进入Ⅱ试管对实验造成干扰，可以在试管口放置一棉花球；酸性环境下2O与KI溶液反应生成I2，根据电子守恒写出反应的离子方程式。

（2）对比①、②两组实验可知，酸性溶液中2O与KI溶液更容易发生反应。为进一步探究该条件对反应速率的影响，可使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验。

（3）（i）要证明pH10的溶液中2O不能氧化I，烧杯a中的溶液应为pH10的碱溶液。

（ii）若有电流产生，则猜想不成立。

（iii）向pH10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水，溶液先变蓝说明生成了I2，后迅速褪色说明生成的I2又迅速被反应掉。I2反应后生成了3IO，根据电子守恒写出反应的用离子方程式。

（4）所以实验④的现象产生的原因不是没有反应，而是生成的I2立刻发生了歧化反应。 【详解】

（1）为避免4KMnO固体粉末随2O进入Ⅱ试管，在Ⅰ装置试管口放置棉花球，②组实验中反应离子方程式为2224IO4H2I2HO，故答案为：在Ⅰ装置试管口放置棉花球；2224IO4H2I2HO；

（2）对比①、②两组实验可知：2O与KI溶液发生反应的适宜条件是酸性环境，进一步探究该条件对反应速率的影响，可采取的实验措施是使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验；故答案为：酸性环境；使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验；

（3）（i）实验目的是探究在pH10的KOH溶液中2O能否得电子氧化I，所以烧杯a中的溶液为pH10的KOH溶液，故答案为：pH10的KOH溶液；

（ii）如果能构成原电池，说明pH10时2O能氧化I，所以电流表指针偏转，烧杯b的溶液颜色变深，说明pH10时2O能氧化I，故答案为：电流表指针偏转，烧杯b的溶液颜色变深；

（iii）变蓝后迅速褪色，褪色后溶液中含有3IO，说明生成的2I与溶液中KOH反应生成了3IO离子，根据氧化还原反应化合价升降规律可知溶液中还有I，所以反应离子方程式为：2323I6OHIO5I3HO，故答案为：2323I6OHIO5I3HO；

（4）实验④的现象产生的原因可能是在pH10的KOH溶液中I被氧化生成2I，而2I迅速发生歧化反应变为3IO和I，从而无法看到溶液变蓝，故答案为：在pH10的KOH溶液中I-被氧化生成2I，而2I迅速发生歧化反应变为3IO和I。

3．某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体，具体流程如下

已知：(1) AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚；

(2) 明矾在水中的溶解度如下表：

温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90

溶解度/g 3.00 3.99 5.90 8.39 11.7 24.8 71.0 109

(1)步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式为____________________________________________。

(2)步骤Ⅲ灼烧Al(OH)3所用实验室常用仪器为________，为了提高Al2O3纯度，需________(填操作步骤)。

(3)制备AlCl3·6H2O的工业生产中，胶状固体用酸浸取后，还需要通入HCl气体。通入