知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

实验编号	0.01mol•L^-1酸性KMnO₄溶液	0.1mol•L^-1H₂C₂O₄溶液	水	1mol•L^-1MnSO₄溶液	反应温度/℃	反应时间
Ⅰ	2mL	2mL	0	0	20	125
Ⅱ	V₁ mL	V₂ mL	1mL	0	20	320
Ⅲ	V₃ mL	V₄ mL	V₅mL	0	50	30
Ⅳ	2mL	2mL	0	2滴	20	10

已知：反应的方程式（未配平）：KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+CO₂↑+H₂O
（1）实验记时方法是从溶液混合开始记时，至 ______ 时记时结束．
（2）实验I和Ⅱ研究浓度对反应速率的影响，实验Ⅰ和Ⅲ研究温度对反应速率的影响．则
V₁= ______ V₂= ______ V₃= ______ V₄= ______ V₅= ______ ．
（3）从实验数据分析，实验I和IV研究 ______ 对反应的影响．
（4）请配平上面的化学方程式：
______ KMnO₄+ ______ H₂C₂O₄+ ______ H₂SO₄= ______ K₂SO₄+ ______ MnSO₄+ ______ CO₂↑+ ______ H₂O．

难度：较易

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2．用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反应研究影响反应速率的因素．一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如表（KMnO₄溶液已酸化），实验装置如图1：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20mL 0.1mol•L^-1H₂C₂O₄溶液	30mL 0.01mol•L^-1KMnO₄溶液
②	20mL 0.2mol•L^-1H₂C₂O₄溶液	30mL 0.01mol•L^-1KMnO₄溶液

（1）该反应的离子方程为 ______ ．（已知H₂C₂O₄是二元弱酸）
（2）该实验探究的是 ______ 因素对化学反应速率的影响．相同时间内针筒中所得CO₂的体积大小关系是 ______ ＜ ______ （填实验序号）．
（3）若实验①在2min末收集了2.24mL CO₂（标准状况下），则在2min末，c（MnO₄^-）= ______ mol•L^-1．（假设混合溶液体积为50mL）
（4）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定 ______ 来比较化学反应速率．（一条即可）
（5）小组同学发现反应速率总是如图2，其中t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：
① ______ ；
② ______ ．

难度：较易

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3． H₂O₂是一种绿色试剂，在化学工业中用于生产过氧乙酸、亚氯酸钠等的原料，医药工业用作杀菌剂、消毒剂．某化学小组欲探究双氧水的性质做了如下实验：
（1）下表是该小组研究影响过氧化氢（H₂O₂）分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mLH₂O₂制取150mLO₂所需的时间（秒）

浓度时间（秒）反应条件	30%H₂O₂	15%H₂O₂	10%H₂O₂	5%H₂O₂
无催化剂、不加热	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应
无催化剂、加热	360	480	540	720
MnO₂催化剂、加热	10	25	60	120

①研究小组在设计方案时．考虑了浓度、 ______ 、 ______ 因素对过氧化氢分解速率的影响．
②双氧水分解的方程式为 ______ ．
（2）另一研究小组拟在同浓度 Fe3+的催化下，探究H₂O₂浓度对H₂O₂分解反应速率的影响．限选试剂与仪器：30%H₂O₂、0.1mol∙L^-1FeCl₃、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器．设计实验装置，完成图1方框内的装置示意图（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）．

（3）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，研究小组的同学设计了如图2所示的实验．请回答相关问题：
①可通过观察 ______ ，比较得出结论．
②有同学提出将0.1mol/L的FeCl₃溶液改为0.05mol/LFe₂（SO₄）₃更为合理，其理由是 ______ ．
（4）已知 FeCl₃溶液中主要含有 H₂O、Fe³⁺和 Cl^-三种微粒，甲同学又做了两种猜想：
猜想 1：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的 Fe³⁺
猜想 2：真正催化分解H₂O₂的是 ______
完成表格验证猜想

所需试剂	操作及现象	结论
		Cl对H₂O₂分解无催化作用

难度：较难

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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^-1、2.00mol・L^-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为20℃、35℃，每次实验HNO₃的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g．
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/℃	大理石规格	HNO₃浓度（mol・L^-1）	实验目的
①	25	粗颗粒	2.00	（Ⅰ）实验①和②探究HNO₃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 ______ 探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；
②
③		粗颗粒	2.00
④	25

难度：中等

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5．己知：KI溶液在酸性条件下能被空气中的O₂氧化，反应的离子方程式为：O₂+4I^一+4H⁺=21₂+2H₂O．
（1）某化学小组为探究不同条件对上述反应速率的影响，设计如下实验，完成下表中①和②的内容．
（限选试剂：0．lmol/L硫酸、0.2mol/L硫酸、Imol/L KOH溶液、淀粉溶液）

组别	温度	KI溶液		H₂SO₄溶液		淀粉溶液	实验目的
组别	温度	C（KI）	V	C（H₂SO₄）	V	淀粉溶液	实验目的
1	298K	1mol/L	5mL	0.1mol/L	5mL	3滴	l组和2组探究② ______ 对该反应速率的影响；1组和3组探究反应物浓度对该反应速率的影响
2	308K	1mol/L	5mL	0.1mol/L	5mL	3滴
3	298K	1mol/L	5mL	① ______	5mL	3滴

（2）在上述实验中，三种溶液混合的顺序最合理的是 ______ （选填下列选项）；应记录的内容是 ______
A．先将硫酸溶液与淀粉溶液混合，然后再加入KI溶液
B．先将KI溶液与硫酸溶液混合，然后再加入淀粉溶液
C．先将KI溶液与淀粉溶液混合，然后再加入硫酸溶液
（3）在实验中，发现露置在空气中的KI溶液逐渐变黄色．通过查阅资料知：KI溶液在空气中会生成I₂和KOH．小组同学对该描述有疑问：I₂为何能与KOH共存？为此提出下列假设进行探究：
假设一：常温下，I₂和KOH不反应
假设二：溶液碱性弱，I₂和KOH不反应
假设三：…
请设计实验验证假设二，完成表中的内容

实验方案	预期实验现象与结论
取少量 ______ 于试管中，滴入几滴淀粉溶液，然后逐滴加入 ______ ，观察现象	若 ______ ，则假设二正确

（限选试剂：1mol/L盐酸、1mol/L KOH溶液、碘水、淀粉溶液）

难度：较易

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6．二氧化氯（ClO₂）是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”．工业上可采用氯酸钠（NaClO₃）或亚氯酸钠（NaClO₂）为原料制备ClO₂．
（1）亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂，但在强酸性溶液中会发生歧化反应，产生ClO₂气体，离子方程式为 ______ ．向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈．若将盐酸改为相同pH的硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快．产生气体速率迅速加快的原因是 ______ ．
（2）化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO₂．用H₂O₂作还原剂制备的ClO₂更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是 ______ ．
（3）电解法是目前研究最为热门的生产ClO₂的方法之一．如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO₂的实验．
①电源负极为 ______ 极（填A或B）．
②写出阴极室发生反应依次为 ______ ．
③控制电解液H⁺不低于5mol/L，可有效防止因H⁺浓度降低而导致的ClO₂^-歧化反应．若两极共收集到气体22.4L（体积已折算为标准状况，忽略电解液体积的变化和ClO₂气体溶解的部分），此时阳极室与阴极室c（H⁺）之差为 ______ ．

难度：较易

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7．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：

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）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．
①请完成此实验设计，其中：V₁= ______ ，V₆= ______ ，V₉= ______ ．
②反应一段时间后，实验E中的金属呈 ______ ．
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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8．某实验小组以H₂O₂分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响．在常温下按照如下方案完成实验．

实验编号	反应物	催化剂
①	10mL2%H₂O₂溶液	无
②	10mL5%H₂O₂溶液	无
③	10mL5%H₂O₂溶液	1mL0.1mol•L^-1FeCl₃溶液
④	10mL5%H₂O₂溶液+少量HCl溶液	1mL0.1mol•L^-1FeCl₃溶液
⑤	10mL5%H₂O₂溶液+少量NaOH溶液	1mL0.1mol•L^-1FeCl₃溶液

（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是 ______ ．
（2）常温下5% H₂O₂溶液的pH约为6，H₂O₂的电离方程式为⇒ ______ ．
（3）实验①和②的目的是 ______ ．
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图．

分析上图能够得出的实验结论是 ______ ．

难度：较易

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9．把下列四种X溶液分别加入四个盛有10m L 2mol/L盐酸的烧杯中，均加水稀释到50mL，假设混合和稀释是瞬间完成的，则开始的瞬间反应速率最大的是（　　）

A．20 mL 3mol/L 的X溶液

B．20 mL 2mol/L 的X溶液

C．10 mL 4mol/L 的X溶液

D．10 mL 2mol/L 的X溶液

难度：中等

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10．

（一）Fenton法常用于处理含有难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe²⁺浓度的废水中加入H₂O₂，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物．现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响．实验中控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K下设计如下对比实验（其余实验条件见下表）：

实验序号	实验目的	T/K	pH	c/10^-3mol•L^-1
实验序号	实验目的	T/K	pH	H₂O₂	Fe²⁺
①	为以下实验作参照物	298	3	6.0	0.30
②	探究温度对降解反应速率的影响	313	3	6.0	0.30
③		298	10	6.0	0.30

（1）编号③的实验目的是 ______ ．
（2）实验测得不同实验编号中p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示．请根据实验①曲线，计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v（p-CP）= ______ ．
（3）实验①②表明，温度与该降解反应速率的关系是 ______ ．
（二）已知Fe³⁺和I^-在水溶液中的反应为2I^-+2Fe³⁺=2Fe²⁺+I₂．正向反应速率和I^-、Fe³⁺的浓度关系为v=kc^m（I^-）cⁿ（Fe³⁺）（k为常数）
（4）请分析下表提供的数据回答以下问题：

	c（I^-）/（mol•L^-1）	c（Fe³⁺）/（mol•L^-1）	v/（mol•L^-1•s^-1）
（1）	0.20	0.80	0.032k
（2）	0.60	0.40	0.144k
（3）	0.80	0.20	0.128k

①在v=kc^m（I^-）cⁿ（Fe³⁺）中，m、n的值为 ______ ．（选填A、B、C、D）
A．m=1，n=1 B．m=1，n=2 C．m=2，n=1 D．m=2，n=2
②I^-浓度对反应速率的影响 ______ Fe³⁺浓度对反应速率的影响（填“＜”、“＞”或“=”）．
（三）一定温度下，反应FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO₂（g）的化学平衡常数为3.0，该温度下将2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO₂加入容积为2L的密闭容器中反应．请通过计算回答：
（5）v（正） ______ v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；若将5mol FeO、4mol CO加入同样的容器中，在相同温度下达到平衡，则CO的平衡转化率为 ______ ．

难度：较难

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