知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
现用4mL 0.001mol/L KMnO₄溶液与2mL 0.01mol/L H₂C₂O₄溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响．改变的条件如下：
组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质
Ⅰ 2mL 20
Ⅱ 2mL 20 10滴饱和MnSO₄溶液
Ⅲ 2mL 30
Ⅳ 1mL 20 1mL蒸馏水
（1）该反应中还原剂是    ．（填化学式）
（2）对比实验    和    （用Ⅰ～Ⅳ表示，下同），可以研究催化剂对化学反应速率的影响；如果研究温度对化学反应速率的影响，对比实验    和    ．
（3）对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究    对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是    ．

难度：中等

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2． Ⅰ．某实验小组对H₂O₂的分解做了如下探究．下表是该实验小组研究影响H₂O₂分解速率的因素时记录的一组数据，将质量相同的粉末状和块状的MnO₂分别加入盛有15ml 5%的H₂O₂溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，结果如表：
MnO₂ 触摸试管情况观察结果反应完成所需的时间
粉末状很烫剧烈反应，带火星的木条复燃 3.5min
块状微热反应较慢，火星红亮但木条未复燃 30min
（1）写出上述实验中发生反应的化学方程式：    ．
（2）实验结果表明，催化剂的催化效果与    有关．
（3）某同学在10mL 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1所示，则A、B、C三点所表示的反应速率最慢的是    ．
Ⅱ．某反应在体积为5L的恒容密闭容器中进行，在0-3分钟内各物质的量的变化情况如图2所示（A，B，C均为气体，且A气体有颜色）．

（4）该反应的化学方程式为    ．
（5）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为    ．
（6）能说明该反应已达到平衡状态的是    ．
a．v（A）=2v（B）
b．容器内各物质的物质的量相等
c．v_逆（A）=v_正（C）
d．容器内气体的颜色保持不变
（7）由图求得平衡时A的体积分数    ．

难度：中等

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3．（2016春•安徽校级期中）学习了“化学反应的速率是通过实验测得的”以后，某同学设计了下列实验：
按如图安装两套装置，在锥形瓶内各盛有2克铁（分别为细铁丝和碎铁屑），通过分液漏斗分别加入40mL4mol/L的硫酸溶液，比较二者收集10mLH₂所用的时间．
（1）如何检查该装置的气密性    ．
（2）该实验除测量化学反应速率外，还能证明    ．
（3）该实验还可通过    来测量化学反应速率（写出一条即可）．

难度：中等

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4．某研究小组设计了如下实验，探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响．
序号实验操作示意图实验现象
Ⅰ 有极少量气泡产生
Ⅱ 产生气泡速率略有加快
Ⅲ 产生气泡速率明显加快
（1）实验Ⅰ的作用是    ．
（2）实验Ⅲ反应的化学方程式为    ．
（3）根据实验Ⅰ～Ⅲ中现象的不同，可以得出的结论是：
①使用合适的催化剂，可提高双氧水分解的反应速率：
②    ．
（4）在一定温度下，10mL0.40mol/LH₂O₂溶液发生催化分解．不同时刻测得生成O₂的体积（已折算为标准差状况）如下表所示：
t/min 0 2 3 6 8 10
v（O₂）mL 0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9
0～6min，以H₂O₂的浓度变化表示的反应速率为v（H₂O₂）=    mol/（L•min）．（计算结果精确到0.001）

难度：中等

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5．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）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是    ．
（2）实验室中现有Na₂SO₄、MgSO₄、Ag₂SO₄、K₂SO₄等4种溶液，可与上述实验中CuSO₄溶液起相似作用的是    ．
（3）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）．
（4）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 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：中等

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6．酸性KMnO₄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酸性KMnO₄标准溶液滴定未知浓度的草酸．
（1）写出滴定过程中发生反应的化学方程式为．
（2）滴定过程中操作滴定管的图1示正确的是．

（3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的草酸溶液浓度（填“偏高”、“偏低”、或“不变”）．
Ⅱ．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（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）．

实验编号	温度（℃）	催化剂用量（g）	酸性高锰酸钾溶液		实验目的 a．实验1和2探究； b．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．
实验编号	温度（℃）	催化剂用量（g）	体积（mL）	浓度（mol•L^-1）
1	25	0.5	4	0.1000
2	50	0.5	4	0.1000
3	25	0.5	4	0.0100
4	25	0	4	0.1000

（4）写出表中a 对应的实验目的；若50℃时，草酸浓度c（H₂C₂O₄）随反应时间t的变化曲线如图2所示，保持其他条件不变，请在图中画出25℃时c（H₂C₂O₄）随t的变化曲线示意图．
（5）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）：

实验编号	溶液褪色所需时间（min）
实验编号	第1次	第2次	第3次
1	14.0	13.0	11.0
3	6.5	6.7	6.8

分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论．甲同学认为该小组“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，请简述甲同学改进的实验方案．
（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO₄而不是MnCl₂，原因可用离子方程式表示为．

难度：中等

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7．（2016春•合肥校级期中）KMnO₄酸性溶液与草酸（H₂C₂O₄）溶液反应时，溶液紫色会逐渐褪去．某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法，研究外界条件对反应速率的影响．该实验条件作如下限定：
①所用KMnO₄酸性溶液的浓度可选择：0.02mol•L^-1、0.002mol•L^-1；
②所用H₂C₂O₄溶液的浓度可选择：0.2mol•L^-1、0.4mol•L^-1；
③每次实验时KMnO₄酸性溶液的用量均为4mL、H₂C₂O₄溶液的用量均为2mL．
（1）若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，通过变换这些实验条件，至少需要完成    组实验进行对比即可得出结论．
（2）在其它条件相同的情况下，某同学改变KMnO₄酸性溶液的浓度，测得实验数据（从混合振荡均匀开始计时）如表所示：
KMnO₄酸性溶液浓度（mol•L^-1）溶液褪色所需时间（min）
第一次第二次第三次
0.02 14 13 11
0.002 6.7 6.6 6.7
①用0.002mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液进行实验时，KMnO₄的平均反应速率    （忽略混合前后溶液体积变化）．
②该小组同学认为依据表中数据，不能得出“溶液的褪色所需时间越短，反应速率越快”的结论．该同学设计以下方案，可以直接得出“褪色时间越短，反应的速率越快”结论．
KMnO₄酸性溶液 H₂C₂O₄溶液
浓度/mol•L^-1 体积（mL）浓度/mol•L^-1 体积（mL）
0.02 2 b 4
a 2 c 4
则表中a=    ；b=    ；c=    ．
（3）H₂C₂O₄电离常数：K_a1=5.9×10^-2，K_a2=6.4×10^-5．与KMnO₄反应时，它将转化为CO₂和H₂O．
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为    ．
②比较H₂C₂O₄和碳酸酸性强弱的方法是    ．
（4）测得某次实验（恒温）时溶液中Mn²⁺物质的量与时间关系如图．请解释n（Mn²⁺）在反应初始时变化不大、一段时间后快速增大的原因：    ．

难度：中等

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8．某同学在用稀硫酸与锌粒制取氢气的实验中，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）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是    ；
（2）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）；
（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．
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：中等

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9．（2016•郑州三模）（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
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：中等

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10．为了研究外界条件对过氧化钠分解速率的影响，某同学做了以下实验．

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中均未明显见到有气泡产生

（1）①中过氧化氢分解的化学方程式为    ．
（2）实验①的目的是    ．
（3）实验②的目的是    ，为达到使用目的，还需进行的后续操作是    ．（所用试剂限本实验中提供的）．
（4）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，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．请回答相关问题：如图所示．同学们分别从定性和定量角度进行了比较．

①定性分析：如图甲可通过观察，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：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40mL气体为准，其他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：中等

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进入组卷

组别	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	2mL	20
Ⅱ	2mL	20	10滴饱和MnSO₄溶液
Ⅲ	2mL	30
Ⅳ	1mL	20	1mL蒸馏水

MnO₂	触摸试管情况	观察结果	反应完成所需的时间
粉末状	很烫	剧烈反应，带火星的木条复燃	3.5min
块状	微热	反应较慢，火星红亮但木条未复燃	30min

序号	实验操作示意图	实验现象
Ⅰ		有极少量气泡产生
Ⅱ		产生气泡速率略有加快
Ⅲ		产生气泡速率明显加快

实验混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol•L^-1 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

KMnO₄酸性溶液浓度（mol•L^-1）	溶液褪色所需时间（min）
KMnO₄酸性溶液浓度（mol•L^-1）	第一次	第二次	第三次
0.02	14	13	11
0.002	6.7	6.6	6.7

KMnO₄酸性溶液		H₂C₂O₄溶液
浓度/mol•L^-1	体积（mL）	浓度/mol•L^-1	体积（mL）
0.02	2	b	4
a	2	c	4

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

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

	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

t/min	0	2	3	6	8	10
v（O₂）mL	0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9