2021中考化学冲刺8 影响化学反应的因素（含答案及解析）

专题8影响化学反应速率的因素

1.(2019.山东泰安)控制变量是实验探究的重要方法。下列实验设计不能达到实验目的的

是()

1碘1碘

守口各滴-一滴红墨水

H/\

10%-10%

硫酸、/盐酸50mL50mL

铁片］二镁片干燥的篮湿泗的蓝:仝主耳摩耳

I1色石蕊试纸色石蕊试纸水酒精

A.探究铁、镁金属B.探究二氧化碳与C.探究不同溶剂中D.探究温度对分子

活动性强弱水是否发生反应物质溶解性大小运动快慢的影响

【答案】A

【解析】A中探究铁、镁的金属活动性强弱时，所取酸的种类、浓度、体积和温度等都需要

相同，两种金属的质量、形状等也需要相同。

2.(2020•呼和浩特)某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈

蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含

有C、H、O三种元素。

(1)甲同学依据锈蚀物中的组成元素，推测空气中肯定参加了反应，但不能

确定空气中的氧气是否参与反应。为了确认空气中的氧气是否参加反应，设计如图系列

实验，你认为其中必须要做的对照实验是(填字号)。

(注：蒸健水是煮沸迅速冷却的，固体干燥剂仅吸收水分)

若观察到(填现象)，证明氧气参加了反应。

(2)若金属M是铜，铜器具长期露置在空气中会生成绿色铜锈，它的主要成分是碱式

碳酸铜(Cu2(OH)2co3)。小组同学欲探究CU2(OH)2c03的性质。

查阅资料：①CU2(OH)2co3的化学性质与Cu(OH)2和CuC03混合物的性质相同

②Cu(OH)2受热分解生成CuO和H2O,CuC03的化学性质和CaCCh相似

③白色CuSO4粉末遇水变蓝色

结合以上信息分析Cu2(OH)2cO3加热分解产物为。

【实验探究】

为进一步验证CU2(OH)2cO3受热分解产物，从如图中选择部分装置进行实验。装置的

连接顺序为；实验中可观察到的现象是

蜀

浓

CuSO4

硫NaOH

一粉末溶液

酸

CD

E

【答案】（1）CO2和H2O;AC；A中M生锈，C中M不生锈。（2）CuO、CO2和H2O。

【实验探究】ADB；A中固体由绿色变为黑色，D中白色固体变为蓝色，B中澄清石灰

水变浑浊。

【解析】（1）根据题目信息，锈蚀物除了含有M元素，还含有C、H、O三中元素，这

三种元素则来自于空气，而空气中含有碳元素为二氧化碳，含有氢元素为水，这两种物

质包含了C、H、O三中元素，所以这两种一定参与了反应；空气也有氧气的存在，含有

氧元素，因此为了确定氧气是否参与的反应，设计实验验证氧气的影响，将氧气作为唯

一变量，而A和C只是将氧气作为了变量，所以选择其为对照实验；若观察到A中M

生锈，C中M不生锈，说明氧气存在可以使M生锈，得出实验结论，氧气参加了反应;

故答案为：CO2和HzO；AC；A中M生锈，C中M不生锈。

（2）根据题目信息，碱式碳酸铜可以看做是氢氧化铜和碳酸铜的混合物，而碳酸铜与碳

酸钙性质相似，氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，碳酸铜则加热会生成氧化铜和二氧

化碳，所以碱式碳酸铜受热分解则会生成氧化铜、水和二氧化碳；

故答案为：CuO、CO2和H2O。

【实验探究】反应物为固体且需要加热，所以选择A为发生装置，氧化铜为黑色固体，

因此在A中通过固体颜色变化确定，二氧化碳可以用澄清石灰水验证，水可以利用无水

硫酸铜验证，而验证水的存在是先放在澄清石灰水之前，避免气体先通过澄清石灰水带

出水蒸气，影响实验结果判断，所以顺序为ADB；A中固体变为黑色，证明氧化铜的存

在，D中无色变为蓝色，证明水的存在，澄清石灰水变浑浊，证明了二氧化碳的存在；

故答案为：ADB；A中固体由绿色变为黑色，D中白色固体变为蓝色，B中澄清石灰水

变浑浊。

3.对比学习有利于发现事物的共性与个性.为探究酸的性质，同学们进行了如下实验.

实验内容实验现象分析与结论

醋酸晶体试管内________,酸的很多反应通常在水溶液中

镁带n醋酸溶液试管中镁带表面冒才能完成.

醋酸气泡.

溶液I端晶体

玻璃/________（填“浓”或“稀”）即使是同种酸，由于_______不

浓硫点幺稀蹒

硫酸使白纸炭化.同，它们的性质不完全相同.

用坡璃棒蘸稀硫

酸在白纸上写字

碳酸钠溶液两试管中均产生____不同的酸具有相似的性质，

/\这是因为酸的组成中都含有

[1

]______（填符号）.

稀硫酸耳[3稀盐酸

CD

BaCh溶液E试管中产生________,不同的酸根会导致酸的“个

/\

F试管中无明显现象.性”差异.因此，可用氯化钢

溶液鉴别盐酸和硫酸.

!稀盐酸

稀硫酸

洗试管时，小乔同学将C、F两试管中的无色液体同时倒入一个洁净的废液缸，废液缸中

立刻冒气泡并出现白色沉淀.请分析上述现象并回答：

I,废液缸中产生气体的化学方程式为。

II.废液缸里最终产生的白色沉淀中一定有硫酸钢，可能有（填化学式）。

【答案】（1）无变化（2）浓；浓度（3）气泡；H+（4）白色沉淀

（5）I、Na2co3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2T；II、BaCCh

【解析】（1）图1中，醋酸晶体试管内无变化，醋酸溶液试管中镁带表面冒气泡；酸的

很多反应通常在水溶液中才能完成；

(2)图2中，浓硫酸使白纸炭化，即使是同种酸，由于浓度不同，它们的挥发性大小不

同；

(3)图3中，两试管中均产生气泡，不同的酸具有相似的性质，这是因为酸的组成中都

含有氢离子；

(4)图4中，E试管中产生白色沉淀，F试管中无明显现象，不同的酸根会导致酸的“个

性”差异.因此，可用氯化钢溶液鉴别盐酸和硫酸；

(5)将C、F两试管中的无色液体同时倒入一个洁净的废液缸，废液缸中立刻冒气泡并

出现白色沉淀，发生的反应是碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，硫酸钠和

氯化钢反应生成硫酸电贝白色沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钢反应生成碳酸铁白色沉淀和

氯化钠，配平即可。

4.(2020•海南)小林学习金属的相关知识后，关注到生活中有以下现象：

I.海边的铁制品，锈蚀程度比其他地方更严重。

II.切过咸菜的菜刀，不及时清洗，很容易就锈蚀了。

针对I和n的现象，小林结合学习内容查阅了相关资料并进行实验探究。

【资料卡片】

探究铁生锈的条件

编号①②③

实验

燥

干

空

的

气

丫-铁钉

蒸

储博_5mL蒸储水和

水即ltnLl%NaCl溶液

现象7天后，铁钉表面没2天后，铁钉表面出1天后，铁钉表面出现

有变化现红色红色

【家庭小实验】

为了探究食盐水对铁钉锈蚀速率的影响，小林设计并完成了如图的家庭小实验，很快看

(1)该实验中红墨水液面可能出现的现象是(填序号)；

A.两端仍持平B.左高右低C.左低右高

你选择的理由是。

(2)小红认为小林的实验不足以说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，请在小林实验的基础上

完善此实验方案___________________________________________________________

(3)结合资料及实验结果，解释现象I和］I

______________________________________________________O

【答案】(1)B；因为铁钉与瓶中的氧气、水反应，使瓶内的压强减小；

(2)仍采用小林的装置作对比实验，保持其他条件不变，将30mL食盐水换成30mL蒸

储水，重复小林的实验操作，观察现象；

(3)海边潮湿的空气和咸菜中都含有一定量的氯化钠，氯化钠能加快铁制品的锈蚀速率。

【解析】(1)铁在与氧气和水共存时会发生锈蚀，导致装置内的压强减小，在外界大气

压的作用下，U型管内的红墨水液面左侧升高，右侧下降；故答案为：B；因为铁钉与瓶

中的氧气、水反应，使瓶内的压强减小；

(2)要说明食盐水能加速铁钉的锈蚀，还需要再设计一个对比实验，实验方案如下：仍

采用小林的装置作对比实验，保持其他条件不变，将30mL食盐水换成30mL蒸储水，

重复小林的实验操作，观察现象；故答案为：仍采用小林的装置作对比实验，保持其他

条件不变，将30mL食盐水换成30mL蒸储水，重复小林的实验操作，观察现象；

(3)海边潮湿的空气和咸菜中都含有一定量的氯化钠，氯化钠能加快铁制品的锈蚀速率,

所以海边的铁制品，锈蚀程度比其他地方更严重；切过咸菜的菜刀，不及时清洗，很容

易就锈蚀了;故答案为：海边潮湿的空气和咸菜中都含有一定量的氯化钠，氯化钠能加

快铁制品的锈蚀速率。

5.兴趣小组借助如图装置（夹持装置已略）及相关试剂粗略测量空气中02的体积百分数。

（1）实验前用砂纸打磨铁钉至光亮的目的是除锈。

（2）铁生锈发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气和水反应生成氢氧化亚铁，请写出该

反应的化学反应方程式。

（3）已知试管剩余空间和导管的体积为20mL,导管截面积约为len?,充分反应后，形

成稳定液柱时，读取读数为4.1cm,则空气中氧气的体积分数为%（保留小数点后一

位）。

（4）实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，现对影响铁生锈速率的因素作如下

分析：

【提出假设】假设一：溶液的酸碱度；假设二：NaCl溶液的浓度；

请你再提出一种影响铁生锈快慢的因素。假设三：。

【实验探究】借助上述实验装置，通过控制铁钉用量等其他条件均相同时，调节溶液的

pH获得了如表实验数据：

pH2.05.56.06.57.08.0

液柱高度（cm）00.64.14.14.14.1

形成稳定液柱时间（min）3.03.05.15.315.617.5

【实验结论】根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是;

还可以采取何种方法进一步缩短实验时间（答一条即可）。

【实验反思】当pH=2时,没有观察到稳定液柱形成的原因是。

氯化钠

溶液

【答案】（1）除锈（2）2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2（3）20.5（4）温度

【实验结论】6.0〜6.5；在较高的环境温度下实验

【实验反思】pH等于2时酸性较强，铁与酸反应产生H2导致装置内压强较大。

【解析】（I）铁暴露在空气中，容易生锈，形成变面的氧化物，所以实验前进行打磨,

己除去表面的氧化物，利于实验进行。

(2)反应物为铁、氧气和水，生成物为氢氧化亚铁，书写化学方程式注意配平即可；

故答案为：2Fe+2H20+02=2Fe(OH)2。

(3)液柱上生的高度乘以导管横截面积则是消耗氧气的体积，所以氧气体积=

1cnrx4.1cm=4.1cm3=4.1mL,所以氧气体积分数=今鬻X100%=20.5%。

(4)【提出假设】影响反应速率因素除了上述猜想外，如升高温度，增加分子运动速率，

利用反应进行，加快反应速率。

【实验结论】根据实验数据可知，在pH为6.0到6.5之间时，形成稳定液柱的时间较短，

所以最佳pH为6.0〜6.5；加快反应进行的速度，可以提高温度，因此可以在较高温度下

进行反应。

【实验反思】在pH=2时，溶液酸性较强，铁与酸反应生成了氢气，试管内生成气体增

多，导致内部压强增大，不会形成液柱。

6.(2019•河北)兴趣小组在课外实验中意外发现：将镁条放入Na2cCh溶液中，快速产生较

多气泡，有白色沉淀生成。小组同学对此进行了系列探究活动。

探究I：反应产生的气体是什么？

【作出猜想】小组同学经查阅资料和讨论，根据化学变化过程中元素不变，且反应物中含有

______________________三种元素，作出如下猜想：

①氢气；②二氧化碳；③氢气和二氧化碳。

【实验1】取适量镁条、lOOmLNa2c。3：溶液于反应装置A中，按图21所示方案进行实验。

B中石灰水不变浑浊；C处气体燃烧，烧杯内壁有水珠。说明猜想①正确。

(1)反应装置A应选用图22中的(填写序号)。

(2)小组同学讨论认为，上述实验中“烧杯内壁有水珠”作为“反应产生的气体是氢气”的证

据不可靠。为使这一证据可靠，且仍能一次性地验证三个猜想，只需在图21所示方案的基

础上加以改进完善。你的改进方案是_____________________________________________

探究H：快速产生气体的原因是什么？

水Na£O；溶液试剂X

【查阅资料】镁与水缓慢反应生成氢气；Na2cCh溶液显碱性，其上

溶液中除Na+、C。厂外，还有OH、

条

镁

铁

9条

H1

图23

【作出猜想】可能是Na2cCh溶液中的某一种离子促进了镁与水的反应。

【实验2】按图23所示方案进行实验。G、I中缓慢产生气泡，H中快速产生较多气泡，说

明是C。1而不是Na+、0H-促进了镁与水的反应。

（1）G中实验的作用是。

（2）试剂X是。

探究IH：反应产生的白色沉淀中是否含有MgCCh?

【实验3】取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入试剂Y,根据实验现象说明白色沉淀中

含有MgCCh。试剂Y及实验现象为

该反应的化学方程式为»

反思交流：有些伟大的发现就是从异常现象中得到启发，通过深入研究而实现的。

【答案】探究I

【作出猜想】氢、碳、氧

【实验（2）在B、C装置之间增加气体干燥装置

探究II

【实验2】（1）作为对比，证明镁与水反应比较缓慢

（2）氢氧化钠

探究III

【实验3】试剂丫是稀盐酸，加入稀盐酸后，观察到固体溶解且有气泡产生

MgCO3+2HCl=MgC12+H2O+CO2f

【解析】探究I

【作出猜想】根据题目信息，猜想可能产生的气体有氢气和二氧化碳，根据反应前后元素种

类不变，反应前有镁和碳酸钠溶液，碳酸钠溶液中含有碳酸钠和水，结合气体的组成，可知

要填的三种元素是氢、碳、氧。

【实验1】（1）因为镁条是固体，碳酸钠溶液是液体，且反应不需要加热，所以选择固液常

温型装置，结合加入的碳酸钠溶液的体积，可知应该选择容积较大的仪器作发生装置，即选

D。（2）因为反应前溶液中本就有水存在，反应产生气体后会带出部分水蒸气，因此仅根据

烧杯内壁有水珠还不能说明产生的气体就是氢气。要想验证这一结论，并同时验证其他猜想

不正确，可在B、C之间增加一个干燥装置，除去气体中带有的水蒸气，排除水蒸气的干扰

即可。

探究H

【实验2］（1）G是用镁条和水做实验，目的是与H、1形成对比，证明只有水时镁条反应

缓慢。（2）根据实验2的结论“说明是CO3?-而不是Na+、OH-促进了镁与水的反应”，可知I

实验是验证有Na+、OH-时镁与水反应是否加快，所以X中须含有Na+、OH,即X是NaOH»

探究

【实验3】根据质量守恒定律，镁与水反应生成氢气和氢氧化镁，若要证明沉淀中有碳酸镁，

可选择加酸的方法。如取实验1反应生成的沉淀于试管中，加入稀盐酸，若观察到沉淀溶解

且有气泡产牛.，则可说明沉淀中含有碳酸镁。盐酸与碳酸镁反应的化学方程式为

MgCO3+2HCl=MgC12+H2O+CO2t。

7.（2020•河池）某小组同学在老师的带领下参观化学药品室，他们发现放在药品柜里的镁

条表面呈黑色。于是他们取适量的镁条到实验室一起探究镁条变黑的条件。

【作出猜想】常温下，镁条变黑可能与02、CO2、水蒸气有关。

【查阅资料】常温下，亚硫酸钠(Na2s03)可与02发生化合反应。

【实验探究】小组同学先用砂纸将镁条打磨光亮，再按如图所示在常温下进行了5个实

验。并持续观察20天，发现实验①至④中的镁条始终无明显变化。实验⑤中的镁条从第

3

斗•镁条

--干燥的

空气

._NaOH

，固体

①

【解释与结论】

(1)实验前先将镁条打磨光亮的目的是。

(2)实验①中NaOH固体的作用是.

(3)实验③的目的是o

(4)能得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论的是实验(填实验代号)。

(5)写出实验④中亚硫酸钠与氧气反应的化学方程式：o

(6)由上述实验可推知，镁条变黑的条件是o

【反思与评价】在作出猜想时，同学们认为镁条变黑与N2无关，理由是o

【解析】【解释与结论】(1)探究镁条的影响，因此需要排除其他物质的影响，所以将衣

面氧化镁去除；故答案为：去除表面氧化镁的干扰。

(2)氢氧化钠可与二氧化碳反应，因此可以吸收空气中二氧化碳：

故答案为：吸收空气中的二氧化碳。

(3)实验③中有水和氧气，探究水和氧气同时存在是否能使镁条变黑；

故答案为：探究水和氧气同时存在是否能使镁条变黑。

(4)得出镁条变黑一定与二氧化碳有关，需要实验中变量只有二氧化碳的实验组，因此

③和⑤符合要求；故答案为：③⑤。

(5)亚硫酸钠与氧气反应生成硫酸钠，书写化学方程式注意配平，所以化学方程式为

2Na2so3+O2=2Na2so4；故答案为：2Na2so3+O2=2Na2so4。

(6)根据⑤中含有二氧化碳、氧气和水蒸气，可使镁条变黑，得出镁条变黑需要同时接

触二氧化碳、氧气和水蒸气的结论；

故答案为：镁条同时接触氧气、二氧化碳和水蒸气。

【反思与评价】氮气在常温下不发生反应，化学性质稳定;

故答案为：氮气常温下化学性质稳定。

8.老师的指导下进行“模拟酸雨形成”的相关实验。

【联想与实验】模仿二氧化碳与水反应进行如图一所示实验:

【问题与猜想】亚硫酸不稳定，为什么红色液体微热后不变为紫色？其原因可能为:

猜想1.加热不够充分猜想2.与空气中氮气有关猜想3.与空气中氧气有关

【探究与验证】填写表格中的空格。

编号操作现象结论

1将图一中红色液体继续加热至沸腾仍为红色猜想1不正确

2如图二所示，先通入适量SO2,然后用酒精灯微先变红后变紫猜想2不正确

热

3如图二所示，先通入适量SO2,再改通入氮气，—

最后用酒精灯微热

4如图二所示，先通入适量S02，再改通入______，—猜想3成立

最后用酒精灯微热

【分析与结论】红色液体微热后不变为紫色的原因是：H2s03在空气中会被氧化成另一种酸,

进一步实验证明是硫酸。

【应用与拓展】收集某硫酸厂(生产过程中产生S02)附近刚降到地面的雨水水样，用pH

计测得每隔卜分钟数据如下表:

测定时间5：055：155：255：355：45

PH4.954.944.864.854.85

(1)分析表中数据，5：15至5：25时间段内水样中主要酸

性溶质有;

(2)实验社团提出一种处理废气的方案如右图，利用CaC03

粉末、空气为原料在高温下吸收SO2,写出该反应的化学方

程式：»

【答案】【探究与验证】先变红后变紫氧气先变红，

后仍为红色

【应用与拓展】(1)H2s。3和H2s04

高温

(2)2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2

【解析】【探究与验证】猜想2不正确，说明加热后溶液不变紫色与氮气无关，所以实验3

的现象与实验2的相同，即先变红，后变成紫色；猜想3正确，说明加热溶液不变此色与氧

气有关，所以通入二氧化硫后，应该再通入氧气，最后用酒精灯微热，可观察到溶液变红色，

且加热后仍然显红色。【应用与拓展】（1）根据表中数据，雨水的pH随时间变化逐渐减小，

说明酸性增强，直至放置30分钟后才稳定，5：15至5：25时间段内水样酸性正增强，所

以水样中的酸性溶质主要有硫酸和亚硫酸（H2s04和H2so3）。（2）废气处理方案是利用碳

酸钙、氧气将二氧化硫转化为硫酸钙，同时生成二氧化碳，反应的化学方程式为

2CaCO3+O2+2SO2^^2CaSO4+2CO2。

9.（2019•威山东海）探究辨真伪

如图7,用一次性塑料水杯盛鲜榨果汁时，常用带皮柠檬片作装饰。网上传言，柠檬皮

可以溶解这种水杯中的聚苯乙烯，危害人体健康，这种说法是真的吗?为了查明真相，小东

用泡沫饭盒（主要成分是聚苯乙烯）和柠檬皮进行探究.

图7

（1）探究一:柠檬皮真的能溶解聚苯乙烯吗？

进行实验：

将柠檬皮研磨成酱，取一匙涂在泡沫饭盒上，2分钟后饭盒光滑的表面变得凹凸不平，5分

钟后凹凸更加明显，10分钟后出现很多小孔.

结论与解释：

柠檬皮中含有柠檬烯（COH|6），柠檬烯是一种（填“有机”或"无机"）溶剂，可以

溶解聚苯乙烯。

反思交流：

用一次性塑料水杯喝水时，聚苯乙烯不会进入人体，放了带皮柠檬片后，聚苯乙烯会被溶解

而进入人体，这说明物质的溶解性与有关。

一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯随意丢弃造成的环境问题被称为,果汁加

工厂的大量柠檬皮被丢弃浪费，对此你有什么建议o

（2）探究二:酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗？

实脸用品:泡沫饭盒、柠檬皮酱、食醋、纯碱溶液、食盐水、水.

查阅资料:酸性溶液、碱性溶液均不能溶解聚苯乙烯.

进行实验：

①取一匙柠檬皮酱，与2mL水混合均匀后涂在泡沫饭盒上；

②取一匙柠柠檬皮酱，与2mL（写溶质化学式）混合均匀后涂在泡沫饭盒上；

③取一匙柠檬皮酱，与2mL（写溶质化学式）混合均匀后涂在泡沫饭盒上。

该实验方案中采用了对照实验的方法，请指出其中的对照实验（填实验编号）:第一组对照实

验,第二组对照实验o

5分钟后观察到三个泡沫饭盒表面的凹凸程度几乎相同，实验结论为

（3）探究三:温度对柠檬皮溶