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文档简介
1、全国高考化学化学反应速率与化学平衡的综合高考真题汇总及答案一、化学反应速率与化学平衡1.为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:步骤1:取8mL0.1 mol L 1的KI溶液于试管,滴加0.1 mol L 1的FeC3溶液56滴,振荡;请写出步骤1中发生的离子反应方程式: 步骤2:在上述试管中加入2mLCC4,充分振荡、静置;步骤3:取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管,滴加 0.1mol L 1的KSCN溶 液56滴,振荡,未见溶液呈血红色。探究的目的是通过检验 Fe3+,来验证是否有 Fe2【答案】2Fe 2I 2Fe 12若液体分层,上层液体呈血红色。则猜想一 ”不成
2、立 在试管B中滴加5-6滴K4Fe ( CN) 6溶液,振荡【解析】【分析】【详解】32.(1) KI溶放与FeC3溶液离子反应方程式2Fe 2I 2Fe £(2)由信息信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2-3滴K4Fe (CN) 6溶液,产生蓝色沉淀,由信息二可得:往探究活动III溶液中加入乙醍,充分振荡,乙醍层呈血红色,+残留,从而证明化学反应有一定的限度。针对实验现象,同学们提出了下列两种猜想:猜想一:KI溶液过量,Fe3+完全转化为Fe2+,溶液无Fe3+猜想二:Fe3+大部分转化为Fe2+,使生成Fe (SCN)3浓度极小,肉眼无法观察其颜色为了 验证猜想,在查阅资料后,获
3、得下列信息:信息一:乙醛比水车5且微溶于水,Fe (SCN)3在乙醛中的溶解度比在水中大。信息二:Fe3+可与Fe(CN )64反应生成蓝色沉淀,用 (Fe (CN) 6溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。结合新信息,请你完成以下实验:各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A、B中,请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处:实验操作预期现象结论实验1:在试管A加入少量乙醛,充分振 荡,静置实验2: 若产生蓝色沉淀则猜想二”成立实验操作预期现象结论若液体分层,上层 液体呈血红色。则猜想一 ”不成立实验2:在试管B中滴加5-6滴K4Fe (CN)6溶液,振荡2.某研究小组对碘化钾
4、溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。 (初步探究)示意图SinLl ghL,KI溶液 m5 mLlZA序号温度试剂A现象0° C0. 5 mol2-1稀硫酸4 min左右出现监色20° C1 min左右出现监色20° C0. 1 mol 2-1稀硫酸15 min左右出现监色20° C蒸储水30 min左右出现监色(1)为探究温度对反应速率的影响,实验中试剂 A应为(2)写出实验中 反应的离子方程式:(3)对比实验,可以得出的结论:(继续探究)溶液 pH对反应速率的影响查阅资料:i. pH< 11.7时,能被。2氧化为12。ii.pH= 9.
5、28时,I2发生歧化反应:(4)小组同学用 4支试管在装有3I2+6OH=IO3+5I-+3H2O, pH 越大,歧化速率越快。O2的储气瓶中进行实验,装置如图所示。序号试管中溶液的 pH891011放置10小时后的现象出现蓝色颜色无明显变化5 mL L mol * L" ENL湎加 i哂症的溶液.滴加卡1H溶液分析和中颜色无明显变化的原因 。(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生 I-被。2氧化为I2的反应,如图所示,请你填写试剂和实验现象。试剂1。 试剂2。实验现象:(深入探究)较高温度对反应速率的影响小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验和。
6、序号温度试齐现象敞口试管水浴70° C5 mL 1 mol?-1 KI 溶液5 mL 0. 5 mol?L-1 稀硫 酸20 min内仍保持无色,冷却至室温后 滴加淀粉溶液出现蓝色密闭试管溶液迅速出现黄色,且黄色逐渐加深, 冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色(6)对比实验和的现象差异,该小组同学对实验中的现象提出两种假设,请你补充 假设1。假设1: 。假设2: 45。C以上I2易升华,70。C水浴时,c ( I2)太小难以显现黄色。(7)针对假设2有两种不同观点。你若认为假设2成立,请推测试管中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因 (写出一条)。你若认为假设2不成立,请设计实验方
7、案证明 。【答案】0. 5 molt-1稀硫酸 4I +。2 + 4H+ =2I2 + 2H2O温度相同时,KI溶液被O2氧化 成I2, c(H+)越大,氧化反应速率越快试管、中,pH为10、11时,既发生氧化反应又发生歧化反应,因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率,所以观察颜色无明显变 化 试剂1: 1 mol L1KI溶液,滴加1流粉溶液 试剂2: pH=10的KOH溶液 现 象:电流表指针偏转,左侧电极附近溶液变蓝(tv 30 min)加热使。2逸出,c(O2)降低,导致氧化为I2的速率变慢 理由:KI溶液过量(即使加热时有I2升华也未用光 KI),实验冷却室温后过量的KI仍可与空气继
8、续反应生成%所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色其他理由合理给分,如淀粉与I2反应非常灵敏(少量的I2即可以与淀粉显色),所以实验中少量的I2冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色。水浴加热70c时,用湿润的淀粉试纸放在试管的管口,若不变蓝,则证明假设2不成立其他方案合理给分,如水浴加热 70c时,用湿润的淀粉试纸放在盛有碘水试管的管口,若不变蓝,则 证明假设2不成立。【解析】 【分析】某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生 4I + O2+ 4H+ =2I2+ 2H2O的氧化反应,根据实验 进行对比,探究反应温度和稀硫酸浓度对反应速率的影响,pH= 9. 28时,I2发生歧化反 应:312+6OH =
9、 IO3 +5I +3H2O, pH越大,歧化速率越快,整个反应主要是既发生氧化反 应又发生歧化反应,根据歧化速率与氧化速率和淀粉变色速率快慢得出颜色变化;将反应 设计成原电池,利用化合价升高和化合价降低来分析;在较高温度对反应速率的实验对比 中,假设可能加热使 O2逸出,c(O2)降低,导致 氧化为I2的速率变慢,也可能是 45c 以上I2易升华,70 c水浴时,c(l2)太小难以显现黄色。【详解】(1)根据、为探究温度对反应速率的影响,其他条件不变,实验中试剂A应为0.5mol2-1稀硫酸;故答案为:0.5 mol1-1稀硫酸。(2)实验中 与氧气在酸性条件下反应生成单质碘,其离子方程式
10、4I + O2 + 4H+ =212 + 2H2O;故答案为:4I + O2+ 4H+ =212+ 2H2O。(3)对比实验,三者温度相同,稀硫酸浓度越大,反应速率越快,因此可以得出的 结论:温度相同时,KI溶液被O2氧化成I2, c(H+)越大,氧化反应速率越快;故答案为: 温度相同时,KI溶液被。2氧化成I2, c(H+)越大,氧化反应速率越快。(4)根据题中信息及和中颜色无明显变化,说明试管、中, pH为10、11时,既 发生氧化反应又发生歧化反应,因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率,所以观察颜 色无明显变化;故答案为:试管、中, pH为10、11时,既发生氧化反应又发生歧 化反应,
11、因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率,所以观察颜色无明显变化。(5)根据离子反应方程式 4I + O2 + 4H+=2I2+ 2H2O和图中信息氧气的通入,因此试剂1为1 mol?-1 KI溶液,滴加1流粉溶液,试剂 2为pH=10的KOH溶液,因此可以看见实 验现象电流表指针偏转,左侧电极附近溶液变蓝(t<30 min);故答案为:试剂 1: 1mol2-1 KI溶液,?加1%定粉溶液;试剂 2: pH=10的KOH溶液;现象:电流表指针偏 转,左侧电极附近溶液变蓝 (tv 30 min) 0(6)假设1:加热使 O2逸出,。勾降低,导致 氧化为I2的速率变慢;故答案为:加 热使。2
12、逸出,c(O2)降低,导致 氧化为I2的速率变慢。假设2: 45 C以上I2易升华,70c水浴时,a©太小难以显现黄色。(7)针对假设2有两种不同观点。你若认为假设 2成立,请推测试管中“冷却至室温 后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因KI溶液过量(即使加热时有I2升华也未用光KI),实验冷却室温后过量的 KI仍可与空气继续反应生成I2,所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色其他理由合理给分,如淀粉与I2反应非常灵敏(少量的I2即可以与淀粉显色),所以实验中少量的I2冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色。你若认为假设2不成立,设计实验方案是水浴加热 70c时,用湿润的淀粉试纸放在试管的管口,若不
13、变蓝,则证明 假设2不成立其他方案合理给分,如水浴加热70c时,用湿润的淀粉试纸放在盛有碘水试管的管口,若不变蓝,则证明假设2不成立。“2F& + 2I 二2Fe2+ + I2 AH< 0"3.为探讨浓度对化学平衡的影响,某同学对可逆反应 按下图所示步骤进行了一系列实验。3 mL OJ11 mobL"、3 mi 0.005 mobL*1F0S<)力溶液(pH约为1 )棕黄色溶液 | 分成三等佻'I数滴DO.Oi mol L 1AgNO曜液-inL) moiPV J mt HZO FeSQa 诲液,11. HiiL .S0.|说明:0.005 mo
14、l匚1的Fe2(SQ)3溶液颜色接近于无色。(1)实验中要待实验I溶液颜色不再改变时,才能进行实验n ,目的是(2)实验n中,i的现象是,该实验证明 。(3)实验n中,iii的化学平衡向 移动(填 芷反应方向”或 逆反应方向”);话的 现象是溶液变浅,该现象 (填 能”或不能”)说明化学平衡发生移动。如果前-空填能”,则下一空不填;如果前一空填不能”,则iii的目的是。(4)实验n中,ii的现象是 ,即能证明增大生成物浓度化学平衡发生了 逆向移动。(5)除了上图中的方法外,若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动,还可以采用的方法有O【答案】反应达平衡状态生成黄色沉淀,溶液颜色变浅反应物浓度减小,平
15、衡向逆反应方向移动 逆反应方向 不能 为实验ii做参照 溶液颜色变得比 也更浅 加热(加入浓 碘水)【解析】【分析】本实验的目的是探讨可逆反应2Fe3+ + 2= 2Fe2+I2 Hv0中浓度对化学平衡的影响。【详解】(1)实验中要待实验I溶液颜色不再改变时,即反应达化学平衡状态时,才能进行实验口 ;(2)实验n中,i中为Ag+与的反应,现象是生成黄色沉淀,溶液颜色变浅。证明反应 物浓度减小,平衡向逆反应方向移动;(3)实验H中,iii的化学平衡向逆反应方向移动;iii的溶液变浅,并不能说明化学平衡发生移动,因为加水稀释,使溶液中各离子浓度降低;iii的目的是为实验ii做参照;(4)实验II中
16、,ii的溶液颜色变得比也更浅,即能证明增大生成物浓度化学平衡发生了逆 向移动;(5)若要使该可逆反应的化学平衡逆向移动,还可以采用的方法有加热或者加入浓碘水。4.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:【实验原理】2KMn(4+5H2GQ+3H2SQ=K2SO+2MnS(4+10COT+8H2O【实验内容及记录】实验 编R实验 温度试管中所加试剂及其用量 /mL溶液褪至无色所需时间/min0.6mol/LHkQQ溶液H2O3mol/L 稀HkSO溶液0. 05mol/LKMnO253.02.03.01.5252.03.02.03.02.7502.0V2,2.03.01.
17、0(1)请完成此实验设计,其中:Vl=, V2=。(2)实验、探究的是 对化学反应速率的影响,根据上,表中的实验数据,可以得到的结论是。(3)探究温度对化学反应速率的影响,应选择 (填实验编号)。(4)利用实验1中的数据,计算用 KMnO表示的化学反应速率为 。(5)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。该小组同学根据图 2所示信息提出了新的假设,并设计以下实验方案继续进行实验探究。实验编R实验 温度/ C试管中所加试剂及其用量再向试管 中加入某 种固体溶液褪至 无色所需 时间
18、/min0.6mol/LH2C2。溶液HkO3mol/L 稀H2SO溶液0.05mol/LKMnOW液252.03.02.03.0MnSOt该小组同学提出的假设是 。若该小组同学提出的假设成立,应观察到 现象。【答案】(1) Vi=2.0 , V2=3.0 (各 1 分)(2)浓度(1分),其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度,加快(减慢)化学反应速率(2分)。(3)(1分)(4) 1.0 X10-2mol/(L min) (2分)(5)Mn2+对该反应有催化作用(2分);加入MnS训体后,KMnO容液比实验更快褪色(2分)。【解析】试题分析:(1)实验、探究浓度对反应速率的影响,则其他条件
19、应该是相同的,则V= 2.0mL ;实验、是探究温度对反应速率的影响,则其他条件应该是相同的,则V2=3.0mL;(2)根据表中数据可知实验、探究的是浓度对化学反应速率的影响,根据上.表中的实验数据,可以得到的结论是其他条件不变时,增大(减小)反应物浓度,加快(减慢) 化学反应速率;(3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响,应选择。(4)草酸 的物质 的量为:0.6mol/L X0.003L=0.0018mol ,高 镒酸钾 的物 质的量为: 0.05 mol/L x 0.003L=0.000 15mol ,草酸和高 镒酸钾 的物质 的量之 比为:0.0018mol : 0.0001
20、5mo1=12 : 1 ,显然草酸过量,高镒酸钾完全反应,混合后溶液中高镒酸钾的浓度为:0.05mol / L 0.003( = 0Qi5moi/L ,这段时间内平均反应速率v ( KMnO) 3 2 3 210 3L=0.015mo1/L +1.5min=0.01 mol/ (L?min)。(5)由图乙可知,反应开始后速率增大的比较快,说明生成物中的MnSO(或M吊)为该反应的催化剂。若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,即加入MnSO固体后,KMnO溶液比实验更快褪色。【考点定位】本题主要是考查探究影响化学反应速率的因素【名师点晴】该题的答题关键是注意利用控制变量法进行分析解答。由于
21、影响化学反应速 率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究 这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及 处理实验数据归纳得出合理结论的能力,因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题 时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表,确 定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而 总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。但在分析相关数据时,要注意 题给数据的有效性。5 .某兴趣小组用铝箔制备 Al 2。、AlCl 3 - 6H2O及明矶大晶体,具体流
22、程如下 ,I黑落律过, Q ,运他桐韶也码1r叵巫* 八此1阔1:0已知:(1) AlCl 3 - 6H2O易溶于水、乙醇及乙醛;(2)明矶在水中的溶解度如下表:温度/ C010203040608090溶解度/g3.003.995.908.3911.724.871.0109(1)步骤II中生成 Al(OH) 3的离子方程式为(2)步骤出灼烧Al(OH) 3所用实验室常用仪器为 ,为了提高Al2Q纯度,需 (填操作步骤)。制备A1C1 3 6H2O的工业生产中,胶状固体用酸浸取后,还需要通入HC1气体。通入HC1的作用主要有两点: 和。(4)已知:在不同温度条件下向一定量的氯化铝溶液中通入HC1
23、气体,通入量对A1C1 3 6H2O结晶量和结晶效率的影响如图,请补充完整由胶状固体制备A1C1 3 6H2O晶体的实验方案:向胶状固体滴加一定浓度盐酸,直至恰好完全溶解,M iw 150200251) 0通入HLH本曲mL【答案】A1O2-+CQ+2H2O=Al(OH)3 J +HCO3-日期 灼烧至恒重 抑制AlCl 3水解 增加 C(C1 ),有利于AlCl 3 6H2O结晶 在45 c以下(或冷水浴条件下)通入HCl气体,至有大 量晶体析出,过滤,用浓盐酸洗涤23次,低温(或减压)干燥,得到AlCl 3 6H2O晶体【解析】【分析】根据Al2O3、AlC3 6H2O及明矶大晶体的制备流
24、程,结合题中相关信息及数据,综合运用物 质的分离与提纯的方法进行分析。【详解】步骤II向NaAlO2溶液中通入过量 CO2生成Al(OH)3沉淀,离子方程式为 AlO2- + CO2+ 2H2O=Al(OH)3 J + HCQ-。(2)步骤出灼烧Al(OH)3固体,应使用堪竭;提高Al2O3纯度须使Al(OH)3完全分解,故应灼烧至恒重。(3)用酸浸取胶状 Al(OH)3固体后,通入 HCl气体,可抑制AlC3水解,同时增大c(Cl ),有利 于AlC13 6H2O结晶析出。(4)由图可知,温度不超过 45 c时,AlC13 6H2O的结晶量和结晶效率均较高。应控制低温条 件下向溶液中通入 H
25、Cl气体直至有大量晶体析出;为防止AlC13 6H2O水解和分解,AlC3 6H2O晶体应用浓盐酸洗涤、低温 (或减压)干燥。因此,由胶状固体制备 AlC13 6H2O晶 体的实验方案为:向胶状固体滴加一定浓度盐酸,直至恰好完全溶解,在45 C以下(或冷水浴条件下)通入HCl气体,至有大量晶体析出,过滤,用浓盐酸洗涤23次,低温(或减压)干燥,得到AlC13 6H2O晶体。6 .已知:乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC-COOH,可简写为H2c2。4)。25c时,草酸钙 的Ksp=4.0X10,碳酸钙的Ksp=2.5X10。回答下列问题:(1)25C时向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0
26、 x itmol/L的草酸钾溶液20mL,能否产生沉淀 (填能”或不能”。)(2)酸TKMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应,某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。I.实验前首先用浓度为0.1000mol?L-1酸fKMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。滴定过程中操作滴定管的图示正确的是 (填编号)。判断滴定终点的方法是: 。若配制酸性KMnO4标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,会使测得的草酸溶液浓度 (填偏高"或褊低”或不变”。)n .通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol?L-1 .用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶
27、液的用量均为8mL)。实 验 编 号温度(C)催化剂用量(g)酸性高镒酸钾溶液实验目的a.实验1和2探究体积(mL)浓度(mol?L-1)1250.540.1000b .实验1和3探究反应物浓 度对该反应速率的影响;c.实验1和4探究催化剂对 该反应速率的影响。2500.540.10003250.540.0100425040.1000写出表中a对应的实验目的;该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):溶液褪色所需时间(min)实验编号第1次第2次第3次14.013.011.036.56.76.8分析上述数据后得出 当其它条件相同时,酸性高镒酸钾溶液的
28、浓度越小,褪色时间就越短,即反应速率就越快”的结论。某同学认为该小组 探究反应物浓度对速率影响 ”的实验方 案设计中存在问题,从而得到了错误的实验结论 ,请简述改进的实验方案 。【答案】不能 A当滴入最后一滴酸性高镒酸钾溶液,溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色偏低 探究温度对该反应速率的影响其它条件相同时,利用等量且少量的高镒酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间【解析】【分析】(1)根据 c (Ca2+) ?c C2O42-)和 Ksp( 4.0 x -80 相对大小判断,如果 c (Ca2+) ?c(C2O42-) < Ksp (4.0 x -80 ,则无沉淀
29、生成;(2)1.根据滴定管的使用规则,滴定时,左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出,防止活塞被意外打开;判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高镒酸钾溶液,溶液恰好由无色变为紫红色 且半分钟内不变色;配置酸性KMnO标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,溶液的体积偏小,配制的溶液的浓度偏大,滴定时消耗的高镒酸钾溶液的体积偏小,则消耗的高镒酸钾的物质的量偏小;n.实验1、2反应物用量完全相同,只有温度不同;因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系,则需满足高镒酸钾的 物质的量相同,浓度不同的草酸溶液。【详解】(1)碳酸钙溶液中钙离子浓度为2510 9 mol/L=5 X 10-5mol/
30、L ,二者混合后,钙离子浓度=2.5X10-5mol/L ,草酸钾的浓度为 4.0X10-4 mol/L ,混合后 c (Ca2+) ?c ( C2Q2-) =2.5X10-5 X4.0 X10-4=1X10-8vKsp (4.0X10-8),故无沉淀生成,故答案为不能;(2) I .根据滴定管的使用规则,滴定时,左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出,防止活塞被意外打开,即如图A所示操作,故答案为 A;判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高镒酸钾溶液,溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色,故答案为当滴入最后一滴酸性高镒酸钾溶液,溶液恰好由无色变为紫 红色且半分钟内不变色;配置酸性KMnO标
31、准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,溶液的体积偏小,配制的溶液的浓 度偏大,滴定时消耗的高镒酸钾溶液的体积偏小,则消耗的高镒酸钾的物质的量偏小,由 反应方程式可知,测定的草酸的物质的量偏小,即测得的草酸溶液浓度偏低,故答案为偏 低;n.实验1、2反应物用量完全相同,只有温度不同,目的就在于探究温度不同对反应速 率的影响,故答案为;探究温度不同对反应速率的影响;因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系,则需满足高镒酸钾的 物质的量相同,浓度不同的草酸溶液,故答案为其它条件相同时,利用等量且少量的高镒 酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间。【点睛】本题考查了探究温度、
32、浓度对反应速率的影响、浓度岁时间变化的曲线,题目难度中等, 试题侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解 决实际问题的能力。7.石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2 (7.8%)、A12O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下:(注:SiC4的沸点是57.6oC,金属氯化物的沸点均高于150oC)(1)已知1mol石墨完全转化为金刚石需要吸收1.9J的能量。请写出石墨转化为金刚石的热化学反应方程式:(2)向反应器中通入 C12前,需通一段时间的 N2。高温反应后,石墨中的氧化物杂质均转 变为相
33、应的氯化物。80c冷凝的目的是: 由活性炭得到气体 n的化学反应方程式(3)加入过量NaOH溶液得到溶液IV的离子反应方程式为:(4)用化学反应原理解释得到沉淀V的过程中乙酸乙酯和加热的作用: 。 1kg初级石墨最多可获得 V的质量为 kgo【答案】(1) C (石墨,S) =C (金刚石,S) , H="+1.9" kJ/mol ; (2)将 MgCL、 FeC3、AlC3等金属氯化物冷凝为固体,从而与SiC4分开;2C+SiQ+2Cb高温 SiC4+2CO或2C+SiQ 高显 Si+2CO. Si+2c2 高/ SiC4: (3) Al3+4OH-=AlO2-+2H2O
34、; ( 4)溶液 IV 中 NaAlO2水解显碱性,乙酸乙酯消耗NaAlO2水解生成的碱,促进 NaAlO2水解生成Al(OH)3;加热促进水解,加快反应的速率;0.078。【解析】试题分析:(1)根据题目中所给信息,热化学反应方程式为:C (石墨,S) =C (金刚石,S), H="+1.9"kJmol1;(2)高温下,Si元素转化成SiC4,铁元素转化成FeC3,Mg元素转化成MgCl2, Al元素转化成 AlCl3, SiC4沸点是57.6 C , MgCl2、FeC3、AlCl3沸点均高于 150C,加热到 1500C, MgCl2、FeC3、AlCl3、SiC4全
35、部转化成气体 I, 80 c 冷凝,SiC4还 是气体,而 MgCl2、FeC3、AlCl3状态是固体,便于与 SiC4分开;气体II中气体为SiC4,因 此发生的反应是 SiQ+2c曷温 2CO+ Si, Si+ Cl2昌温 SiC4; (3)固体III是FeC3、 MgCl2、AlCb,加入过量NaOH溶液发生离子反应是:Fe3+ + 3OH =Fe(OHJ、Mg2+ + 2OH=Mg(OH)2j、A13+4OH =AlO2 +2H2O; (4)AlO2 +2H2QAl(OH)3+OH ,乙酸乙酯在碱中彻底水解,消耗 OH,促进水解,生成 Al(OH)3,盐类水解是吸热反应,加热促进水解,
36、加快反应速率;沉淀 V是氧化铝,根据铝元素守恒,氧化铝的质量为:1000 X 5.1% X 2X3107802 =0.078go考点:考查热化学反应方程式的书写、信息处理、元素及其化合物的性质、水解反应、化学计算等知识。8.某小组利用H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液反应来探究 外界条件对化学反应速率的影 响”,进行了如下实验:实验编R室温下,试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液颜 色褪至无色所 需时间/min0.6 mol/LH2C2O4溶液H2O0.2 mol/LKMnO4溶液3 mol/L稀硫酸13.04.01.02.06.423.02.03.02.04.031.0a3.02.05
37、.64请回答:(1)已知KMnO4酸性溶液与H2c2O4溶液反应有CQ生成,用化学方程式表示该实验的实 验原理。(2) a=,设计实验2、3的目的是 (3)利用实验2中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)=。(4)该小组同学根据经验绘制了 n(Mn 2+)随时间变化趋势的示意图,如图 1所示。但有同 学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中 n(Mn 2+)随时间变化的趋势应如图 2所示。该 小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。该同学绘制图1的依据是该小组同学提出的假设是 请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。实验 编号室温下,试管中
38、所加试剂及其用量/mL再向试管中加入少量 固体室温下溶液颜 色褪至 无色所需时间/min0.6 mol/LH2C2O4 溶液H2O0.2 mol/LKMnO4溶液3 mol/L稀硫酸43.02.03.02.0t若该小组同学提出的假设成立,则其依据是 【答案】2KMnO4 + 5H2c2O4 +3H2SQ =2MnSO4 + K2SO1 +10CO2 T +8建O 4.0 探究 H2c2O4 浓 度对反应速率的影响0.015 mol/(L min)随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,速率降低生成的Mn2+起催化作用,加快反应MnSO4【解析】(1)酸性高镒酸钾溶液可以将草酸氧化为二氧化碳,本身被
39、还原为Mn2+,所以反应为:2KMnO4+ 5H2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 T +8H2O。(2)对于实验2、3可以看出,其他反应物相同,只有草酸用量发生变化,所以这两个实验探究的是H2c2O4浓度对反应速率的影响,因此实验中必须保证硫酸和高镒酸钾的浓度不变,所以必须保证总体积是相等的。实验2的总体积为10mL,所以实验3总体积也是10mL,计算可得 a=4.0mL。(3)实验2中高镒酸钾的初始浓度为 0.2 mol/L X 3 mL + 10 mL =, 0.06他代表 高镒酸钾被完全反应 ,所以速率为0.06 mol/L + 4 min =
40、0.015 mol/(Liin)。(4)随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小,反应速率应该逐渐降低,所以图像中n(Mn2+)随时间变化的趋势越来越平缓,最后保持不变。该反应速率先加快后减慢,所以可以假设是反应生成的Mr2+对反应起到了催化作用,导致反应加快,反应后期反应物的浓度减小,所以反应减慢。本实验的目的是验证 M吊对反应可以起到催化作用,所以加入少量的硫酸镒固体。若假设成立,则反应加快,褪色用的时间应该小于4min。9.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:实验序号实验温度KMnO4溶液H2QO4溶液H2O
41、溶液褪色时间V(mL)C(mol/L)V(mL)C(mol/L)V(mL)t(s)A293K20.0240.10t1BT120.0230.1V18C313K20.02V20.11t2(1)通过实验A、B,可探究出 的改变对反应速率的影响 ,其中Vi=, 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ti<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镒被还原为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
42、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 X104mol/ (Ls) 2MnO42 +5H2QO4+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2 x 0,02 mnl/L变化表示的反应速率为久=8.3 x 104mol/(L s);(3)反应中有无色
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