知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

实验编号	反应物		催化剂
a	50mL 5% H₂O₂溶液		1mL 0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液
b	50mL 5% H₂O₂溶液	少量浓盐酸	1mL 0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液
c	50mL 5% H₂O₂溶液	少量浓NaOH溶液	1mL 0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液
d	50mL 5% H₂O₂溶液		MnO₂

①测得实验a、b、c中生成氧气的体积随时间变化的关系如图1所示．由该图能够得出的实验结论是
______ ．
②测得实验d在标准状况下放出氧气的体积随时间变化的关系如图2所示．解释反应速率变化的原因
______ ；计算H₂O₂的初始物质的量浓度为 ______ （保留两位有效数字）．

难度：较易

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2．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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3．某探究小组用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素．实验条件作如下限定：
所用酸性KMnO₄溶液的浓度可选择0.010mol•L^-1、0.0010mol•L^-1，催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4mL、H₂C₂O₄溶液（0.10mol•L^-1）的用量均为2mL．
（1）已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如图1，请写出KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应的离子方程式 ______ ．

（2）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/K	催化剂的用量/g	酸性KMnO₄溶液的浓度/mol•L^-1	实验目的
①	298	0.5	0.010	a．实验①和②探究酸性KMnO₄溶液的浓度对该反应速率的影响； b．实验①和 ______ 探究温度对反应速率的影响； c．实验①和 ______ 探究催化剂对反应速率的影响．
②
③			0.010
④

（3）某同学对实验①和②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）：

实验编号	溶液褪色所需时间 t/min
实验编号	第1次	第2次	第3次
Ⅰ	14.0	13.0	11.0
Ⅱ	6.5	6.7	6.8

①实验Ⅱ中用KMnO₄的浓度变化来表示的平均反应速率为 ______ （忽略混合前后溶液的体积变化）．
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO₄溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，
你认为是否正确 ______ （填“是”或“否”）．他认为不用经过计算，直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行 ______ （填“是”或“否”），若不可行（若认为可行则不填），请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案： ______ ．
（4）该反应的催化剂选择MnCl₂还是MnSO₄并简述选择的理由： ______
（5）化学催化剂有很多，在生产和科技领域起到重大作用．探究小组又利用图2装置探究MnO₂对H₂O₂分解的催化效果．将50mL H₂O₂一次性加入盛有0.10mol MnO₂粉末的烧瓶中，测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V（量气管）/mL]和时间（t/min）的关系如图3所示．
①实验时放出气体的总体积是 ______ mL．
②b ______ （填“大于”“小于”或“等于”）90mL．

难度：较易

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4．

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究．
实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2mol/L的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素．
研究的实验报告如表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg	反应快慢：Mg＞Al＞Fe	反应物的性质越活泼，反应速率越快

（1）该同学的实验目的是 ______ ；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是 ______ ．
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图装置同温下进行定量实验，用大小形状相同的Fe分别和0.5mol/L及2mol/L的足量稀H₂SO₄反应，通过 ______ 可以说明浓度对化学反应速率的影响．
实验二：已知2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在开始一段时间内，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快．
（1）针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率加快．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是 ______ 的影响．
（2）若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入 ______ ．
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．氯化锰 D．水．

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5．

Fenton法常用于处理含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．
[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比实验．
（1）请完成实验设计表中横线上的内容．

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

[数据处理]实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图．
（2）根据上图实验①曲线，计算降解反应50～150s内的反应速率：v（p-CP）= ______ mol•L^-1•s^-1．（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大．但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H₂O₂的角度分析原因： ______ ．
（4）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来．根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法： ______ ．

难度：较易

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6．

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．在常温下按照如表方案完成实验．

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）关于催化剂在实验过程中的催化作用，下列叙述正确的是 ______ （填序号）
A．降低了反应的活化能B．增大了反应的速率
C．降低了反应的焓变D．增大了反应的平衡常数
（2）实验①和②的目的是 ______ ．实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论．资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解．为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是 ______ ．
（3）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．分析图能够得出的实验结论是 ______ ．

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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：
（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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8．

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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9．

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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10．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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