知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．已知锌与稀盐酸反应放热．某学生为了探究反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气．所用稀盐酸浓度有1.00mol•L^-1、2.00mol•L^-1两种浓度，每次实验稀盐酸的用量为25.00mL，锌有细颗粒与粗颗粒两种规格，用量为6.50g．实验温度为298K、308K．
（1）完成以下实验设计（填写表格中空白项），并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

编号	T/K	锌规格	盐酸浓度/mol•L^-1	实验目的
①	298	粗颗粒	2.00	（Ⅰ）实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和 ______ 探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和 ______ 探究锌规格（粗、细）对该反应速率的影响．
②	298
③	308
④	298

（2）实验①记录如下（换算成标况）：

时间（s）	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
氢气体积（mL）	16.8	39.2	67.2	224	420	492.8	520.8	543.2	554.4	560

①计算在30s～40s范围内盐酸的平均反应速率ν（HCl）= ______ ．（忽略溶液体积变化，不需要写出计算过程）．
②反应速率最大的时间段（即0s～10s、10s～20s、20s～30s、30s～40s…）为 ______ ，可能原因是 ______ ．
（3）另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率：
A．氨水 B．CuCl₂溶液 C．NaCl溶液 D．KNO₃溶液
你认为他上述做法中可行的是 ______ （填相应字母）；
（4）另有某温度时，在2L容器中X、Y、Z物质的量随时间的变化关系曲线如下图1所示，该反应的化学方程式为： ______ ．

（5）在化学反应速率的学习中，某化学研究小组的同学为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，分别设计了如下图甲、乙所示的实验．请回答相关问题：
①定性分析：如图2甲可通过观察 ______ ，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃更为合理，其理由是 ______ ．
②定量分析：如图2乙所示，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 ______ ．

难度：较易

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2．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）上述实验中发生反应的化学方程式有 ______ ．
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ______ ．
（3）实验室中现有Cu（NO₃）₂、FeSO₄、AgNO₃、K₂SO₄等4种溶液，可与上述实验中CuSO₄溶液起相似作用的是 ______ ．
（4）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）．
（5）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．

实验混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol•L^-1　H₂SO₄/mL	30	V₁	V₂	V₃	30	V₅
饱和CuSO₄溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V₆	20
H₂O/mL	V₇	V₈	V₉	V₁₀	10	0

①请完成此实验设计，其中：V₁= ______ ，V₆= ______ ，V₉= ______ ；
②该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 ______ ．

难度：较易

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3．磷、硫元素的单质和化合物应用广泛．
（1）磷元素的原子结构示意图是 ______ ．
（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1 500℃生成白磷，反应为：
2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂═6CaSiO₃+P₄O₁₀
10C+P₄O₁₀═P₄+10CO
每生成1mol P₄时，就有 ______ mol电子发生转移．
（3）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）是常用的还原剂．在维生素C（化学式C₆H₈O₆）的水溶液中加入过量I₂溶液，使维生素C完全氧化，剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量．发生的反应为：
C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-
2SO₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol/L I₂溶液V₁ mL，充分反应后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂，消耗b mol/L Na₂S₂O₃溶液V₂ mL．该溶液中维生素C的物质的量是 ______ mol．
（4）在酸性溶液中，碘酸钾（KIO₃）和亚硫酸钠可发生如下反应：
2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O
生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率．
某同学设计实验如下表所示：

	0.01mol/LKIO₃酸性溶液（含淀粉）的体积/mL	0.01mol/L Na₂SO₃溶液的体积/mL	H₂O 的体积 /mL	实验温度/℃	溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1	5	V₁	35	25
实验2	5	5	40	25
实验3	5	5	V₂	0

该实验的目的是 ______ ；
表中V₂= ______ mL．

难度：较易

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4．

某探究小组用HNO₃与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素．所用HNO₃浓度为1.00mol/L、2.00mol/L，大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格，实验温度为25℃、35℃，每次实验HNO₃的用量为25.00mL，大理石用量为10.00g．
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填空：

实验编号	温度（℃）	大理石规格	HNO₃浓度（mol/L）	实验目的
①	25	粗颗粒	2.00	（I）实验①和②探究浓度对反应速率的影响；（II）实验①和③探究温度对反应速率的影响；（III）实验①和④探究 ______ 对反应速率的影响
②	25	粗颗粒	______
③	______	粗颗粒	2.00
④	25	细颗粒	2.00

（2）实验①中CO₂质量随时间变化的关系见图．计算实验①中70s-90s范围内用HNO₃表示的平均反应速率 ______ （忽略溶液体积变化，不需要写出计算过程）．

难度：中等

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5．某兴趣小组在利用图1所示装置做铜与稀硝酸反应的实验中，发现开始时气泡产生速率非常慢，一段时间后速率明显加快，烧瓶内溶液呈浅蓝色并不断加深，液面上方的气体颜色也在不断加深．该小组同学拟通过实验探究反应速率变化的原因．

（1）图1中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ______ ．
（2）图1中NaOH溶液能够吸收的有害气体是 ______ ．
（3）小组同学提出了如下假设并设计实验探究：
Ⅰ．甲同学认为反应速率变化的原因可能是反应放热导致溶液温度升高所致，故测定反应过程中溶液不同时间的温度，结果如下表：

时间/min	0	5	10	15	20	25	35	50	60	70	80
温度/℃	25	26	26	26	26	26	26.5	27	27	27	27

结合实验目的和表中数据，你得出的结论是 ______ ．
Ⅱ．乙同学认为生成的Cu²⁺对反应有催化作用，为验证此假设，取A、B两支试管分别加入等量的铜片和稀硝酸，那么最好是在其中一支试管中加入少量的 ______ （填序号）．
A．硝酸铜晶体 B．硝酸铜溶液 C．硫酸铜晶体 D．硫酸铜溶液
然后对比两支试管的反应，发现现象基本相同．故得出结论：Cu²⁺并不是反应的催化剂．
Ⅲ．丙同学根据现象推测反应过程中还有少量 ______ 生成，进而认为该物质对反应有催化作用，如图2所示，丙同学从a处通入该物质后，发现左管中产生气泡速率明显快于右管．小组同学得出最后结论：这种物质对铜和稀硝酸的反应有催化作用．
（4）实验结束后，发现试管中溶液呈绿色，而不显蓝色．部分同学认为是该溶液中Cu²⁺的浓度较高所致，另一部分同学认为是该溶液中溶解了通入的物质．丁同学设计了一个实验方案证明后者的推测更为合理．（在表格中写出该同学可能的实验操作和实验现象）

操作	现象
______	______

难度：较易

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6．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）上述实验中发生反应的化学方程式有 ______ ．
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ______ ．
（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．

混合液	A	B	C	D	E	F
4mol•L^-1H₂SO₄/mL	30	V₁	V₂	V₃	V₄	V₅
饱和CuSO₄溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V₆	20
H₂O/mL	V₇	V₈	V₉	V₁₀	10	0

①请完成此实验设计，其中：V₁= ______ ，V₆= ______
②反应一段时间后，实验E中的金属呈 ______ 色．
③该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 ______ ．

难度：较易

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7．在锌与盐酸反应的实验中，甲同学得到的结果如表所示：

	锌的质量（g）	锌的形状	温度（℃）	溶解于酸所需的时间（s）
A	2	薄片	5	400
B	2	薄片	15	200
C	2	薄片	25	100
D	2	薄片	35	50
E	2	薄片	45	25
F	2	粉末	15	5

按要求回答下列问题：
（1）温度对该反应速率的影响规律为 ______ ．
（2）对比结果B与F，F速率明显快的原因是 ______ ．
（3）乙同学将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片分别投入等体积、浓度不同的稀硫酸和稀盐酸中（两酸中的氢离子浓度相同），仔细观察后发现，投入到稀硫酸中的锌表面产生的气泡没有投入到稀盐酸的快，产生这一现象可能的原因是： ______ ．（只需回答一条即可）如何用实验来验证 ______ ．

难度：较易

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8．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）上述实验中发生反应的化学方程式有 ______ ；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ______ ；
（3）实验室中现有Na₂SO₄、MgSO₄、Ag₂SO₄、K₂SO₄等4中溶液，可与实验中CuSO₄溶液起相似作用的是 ______ ；
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有 ______ ；
（5）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．

实验混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol/L H₂SO₄/mL	30	V₁	V₂	V₃	V₄	V₅
饱和CuSO₄溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V₆	20
H₂O/mL	V₇	V₈	V₉	V₁₀	10	0

①请完成此实验设计，其中：V₁= ______ ，V₆= ______ ，V₉= ______ ；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈 ______ 色，实验E中的金属呈 ______ 色；
③该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 ______ ．

难度：较易

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9．

为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题．

编号	操作	实验现象
①	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．	试管A中不再产生气泡，试管B中产生的气泡量增大
②	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

（1）过氧化氢分解的化学方程式为 ______ ．
（2）实验①的目的是 ______ ，实验中滴加FeCl₃溶液的目的是 ______ ．
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，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 H₂O₂ 溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是 ______ ，最快的是 ______ ．

难度：较易

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10．

某酸性工业废水中含有K₂Cr₂O₇．光照下，草酸（H₂C₂O₄）能将其中的Cr₂O₇^2-转化为Cr³⁺．某课题组研究发现，少量铁明矾[Al₂Fe（SO₄）₄•24H₂O]即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）在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）．

实验编号	初始pH	废水样品体积/mL	草酸溶液体积/mL	蒸馏水体积/mL
①	4	60	10	30
②	5	60	10	30
③	5	60

测得实验①和②溶液中的Cr₂O₇^2-浓度随时间变化关系如图所示．
（2）上述反应后草酸被氧化的离子方程式为 ______
（3）实验①和②的结果表明 ______ ；实验①中0～t₁时间段反应速率v（Cr³⁺）= ______ mol•L^-1•min^-1（用代数式表示）．
（4）该课题组对铁明矾[Al₂Fe（SO₄）₄•24H₂O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe²⁺起催化作用：
假设二： ______ ；
假设三： ______ ；
…
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容．
（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K₂SO₄、FeSO₄、K₂SO₄•Al₂（SO₄）₃•24H₂O、Al₂（SO₄）₃等．溶液中Cr₂O₇^2-的浓度可用仪器测定）

实验方案（不要求写具体操作过程）

预期实验结果和结论

难度：较易

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