知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量/mL				溶液褪至无色所需时间/min
实验编号	0.6mol/L H₂C₂O₄溶液	H₂O	3mol/L 稀H₂SO₄溶液	0.05mol/L KMnO₄溶液	溶液褪至无色所需时间/min
1	3.0	2.0	2.0	3.0	1.5
2	2.0	3.0	2.0	3.0	2.7
3	1.0	4.0	2.0	3.0	3.9

请回答：
（1）根据表中的实验数据，可以得到的结论是．
（2）利用实验1中的数据，计算用KMnO₄表示的化学反应速率为．
（3）该小组同学根据经验绘制了n（Mn²⁺）随时间变化的趋势如图1所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n（Mn²⁺）随时间变化的实际趋势如图2所示．

该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究．
①该小组同学提出的假设是．
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量				再向试管中加入某种固体	溶液褪至无色所需时间/min
实验编号	0.6mol/L H₂C₂O₄溶液	H₂O	3mol/L 稀H₂SO₄溶液	0.05mol/L KMnO₄溶液	再向试管中加入某种固体	溶液褪至无色所需时间/min
4		2.0	2.0	3.0	MnSO₄	t

③若该小组同学提出的假设成立，应观察到现象．

难度：中等

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2．

（2016•宜春校级三模）甲、乙两个实验小组利用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应研究影响反应速率的因素．
（1）该反应的离子方程式为（提示：H₂C₂O₄的一级电离平衡常数为5.4×10^-2）．
设计实验方案如下（实验中所用KMnO₄溶液均已加入H₂SO₄）：
（2）甲组：通过测定单位时间内生成CO₂气体体积的大小来比较化学反应速率的大小．实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放下，A、B的成分见表：

序号	A溶液	B溶液
①	2mL 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液	4mL 0.01mol/L KMnO₄溶液
②	2mL 0.2mol/L H₂C₂O₄溶液	4mL 0.01mol/L KMnO₄溶液
③	2mL 0.2mol/L H₂C₂O₄溶液	4mL 0.01mol/L KMnO₄溶液和少量MnSO₄

该实验探究的是对化学反应速率的影响．在反应停止之前，相同时间内针管中所得CO₂的体积由大到小的顺序是（用实验序号填空）．
（3）乙组：通过测定KMnO₄溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小．
取两支试管各加入2mL 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，另取两支试管各加入4mL 0.1mol/L KMnO₄溶液．将四支试管分成两组（各有一支盛有H₂C₂O₄溶液和KMnO₄溶液的试管），一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间．该实验目的是研究对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是．

难度：中等

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3．（1）现有如下A、B两反应：
A：2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O，B：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
则A、B反应能设计成为原电池的是    （填“A”或“B”）．

（2）某原电池示意图如图1，则该电池负极电极的反应方程式为    ．
（3）若该电池反应过程中共有0.3mol电子发生转移，则生成的H₂在标准状况下的体积是    L．
（4）为了研究Fe与稀H₂SO₄反应的速率，某同学通过如图2实验装置测定反应中生成的H₂体积，绘制了如图3所示的曲线，在该实验过程中发现锥形瓶温度升高．请回答以下问题．
在0～t₁、t₁～t₂、t₂～t₃各个时间段里，反应速率最大的时间段是    ，产生这种情况可能的原因是    ；该实验过程中收集到气体最多的是在    时间内．
（5）为了减缓该反应的速率，你认为可行的方法是    ．
A．向H₂SO₄溶液中加蒸馏水     B．将Fe片改成Fe粉
C．向H₂SO₄溶液中加Na₂SO₄溶液 D．向H₂SO₄溶液中滴入几滴CuSO₄溶液．

难度：中等

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4．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值，体积已换算成标准状态）：
时间（min） 1 2 3 4 5
氢气体积（mL） 50 120 232 290 310
（1）哪一时间段（指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min）反应速率最大
（2）求2～3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）    ．
（3）如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，可以在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A．蒸馏水B．NaCl溶液C．Na₂CO₃ 溶液D．CuSO₄溶液你认为可行的是（填编号）    ．

难度：中等

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5．表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验序号	金属质量/g	金属状态	c（H₂SO₄） /mol•L^-1	V（H₂SO₄）/mL	溶液温度/℃		金属消失的时间/S
实验序号	金属质量/g	金属状态	c（H₂SO₄） /mol•L^-1	V（H₂SO₄）/mL	反应前	反应后	金属消失的时间/S
1	0.10	丝	0.5	50	20	34	500
2	0.10	粉末	0.5	50	20	35	50
3	0.10	丝	0.7	50	20	36	250
4	0.10	丝	0.8	50	20	35	200
5	0.10	粉末	0.8	50	20	36	25
6	0.10	丝	1.0	50	20	35	125
7	0.10	丝	1.0	50	35	50	50
8	0.10	丝	1.1	50	20	34	100
9	0.10	丝	1.1	50	20	44	40

分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验4和5表明    对反应速率有影响；    ，反应速率越快，能表明这一规律另一组实验是    （填实验序号）．
（2）在前4次实验中，能表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有    （填序号）．
（3）本实验中影响反应速率的其他因素还有    ，其实验序号是    ．
（4）实验中，反应前后溶液的温度变化值（约15℃）相近，推测其原因：    ．

难度：中等

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6．为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题，某研究小组进行了以下实验：
Ⅰ．以H₂O₂的分解反应为研究对象，实验方案与数据记录如表，t表示收集a mL O₂所需的时间．
序号反应
温度/℃ c（H₂O₂）/
mol•L^-1 V（H₂O₂）
/mL m（MnO₂）
/g t/min
1 20 2 10 0 t₁
2 20 2 10 0.1 t₂
3 20 4 10 0.1 t₃
4 40 2 10 0.1 t₄
（1）设计实验2和实验3的目的是研究    对化学反应速率的影响．
（2）为研究温度对化学反应速率的影响，可以将实验    和实验    作对比（填序号）．
（3）将实验1和实验2作对比，t₁    t₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
Ⅱ．以KI和FeCl₃反应为例（2Fe³⁺+2I^-⇌2Fe²⁺+I₂）设计实验，探究此反应存在一定的限度．可选试剂：
①0.1mol•L^-1 KI溶液　②0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液　③0.1mol•L^-1 FeCl₂溶液　④0.1mol•L^-1 盐酸　⑤0.1mol•L^-1KSCN溶液　⑥CCl₄
实验步骤：（1）取5mL 0.1mol•L^-1 KI溶液，再滴加几滴0.1mol•L^-1 FeCl₃溶液；
（2）充分反应后，将溶液分成三份；
（3）取其中一份，加试剂⑥，振荡，CCl4层显紫色，说明反应生成碘；
（4）另取一份，加试剂    （填序号），现象    ，说明此反应存在一定的限度．
Ⅲ．N₂O₄可分解为NO₂．在100mL密闭容器中投入0.01mol N₂O₄，利用现代化学实验技术跟踪测量c（NO₂）．c（NO₂）随时间变化的数据记录如图所示．

（1）反应容器中最后剩余的物质有    ，其中N₂O₄的物质的量为    mol．
（2）c（NO₂）随时间变化的曲线表明，实验测得的化学反应速率在逐渐减小，最后    ．

难度：中等

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7． H₂O₂是常用的漂白剂和氧化剂，在环境保护、医药、化学合成等方面有重要的作用．
Ⅰ．为探究影响H₂O₂分解速率的因素，某实验小组进行了如下实验：
实验1：在相同的条件下，向一支试管中加入2mL5%H₂O₂和1mLH₂O，向另一支试管中加入2mL5%H₂O₂和1mLFeCl₃溶液，观察并比较实验现象．
实验2：
将质量相同但状态不同的MnO₂分别加入盛有15mL5%的H₂O₂溶液的大试管中，并用带火星的木条测试，实验结果如下：
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
回答下列问题：
（1）H₂O₂的分解反应是    反应（填放热或吸热）．
（2）实验1的目的是    ，加入1mLH₂O的作用是    ．
（3）实验2的实验结果表明，催化剂的催化效果与    有关．
（4）实验室检验Fe³⁺的实验方法是    ．
Ⅱ．一条件下，H₂O₂在水溶液中发生复分解反应的过程中，实验测得不同时间H₂O₂的物质的量浓度如下表：
t/min 0 20 40 60 80
C（H₂O₂）/mol•L^-1 0.80 0.40 0.20 0.10 0.05
（1）该分解反应0～40min的平均反应速率v（H₂O₂）为    ．
（2）如果反应所用的H₂O₂溶液为200mL，则0～80min共产生O₂    g．（写出计算过程）

难度：中等

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8．控制变量法是化学实验的一种常用方法．下表是某学习小组研究等物质的量浓度的硫酸和锌反应的实验数据，下列有关叙述正确的是（　　）

序号	硫酸的体积/mL	锌的质量/g	锌的状态	温度/℃	完全溶于酸的时间/s	生成硫酸锌的质量/g
1	50.0	2.0	颗粒	25	70	m₁
2	50.0	2.0	颗粒	35	35	m₂
3	50.0	2.0	粉末	25	t₁	5.0
4	50.0	6.0	粉末	25	t₂	14.9
5	50.0	8.0	粉末	25	t₃	19.3
6	50.0	10.0	粉末	25	t₄	m₃

A．t₁＞70

B．m₃=19.3

C．实验1、实验2与实验3探究的是温度对化学反应速率的影响

D．无法计算出硫酸的物质的量浓度

难度：中等

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9．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KMnO₄酸性溶液的浓度可选择0.01mol・L-1、0.001mol・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（0.1mol・L-1）的用量均为2mL．
（1）该反应的离子方程式为
（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	KMnO₄酸性溶液的浓度/mol・L^-1	实验目的
①	298	0.5	0.01	（Ⅰ）实验①和②探究KMnO₄酸性溶液的浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和③探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和探究催化剂对该反应速率的影响
②
③
④		0

（3）在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现，未加催化剂的情况下，刚开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快．
针对上述实验现象，同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，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
若用实验证明你的猜想．除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是
A．硫酸钾   B．硫酸锰   C．二氧化锰   D．水
（4）在其它条件相同的情况下，某同学改变KMnO₄酸性溶液的浓度，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

KMnO₄酸性溶液的浓度/mol•L^-1	溶液褪色所需时间 t/min
KMnO₄酸性溶液的浓度/mol•L^-1	第1次	第2次	第3次
0.01	14	13	11
0.001	6	7	7

①计算用0.001mol•L^-1 KMnO₄酸性溶液进行实验时KMnO₄的平均反应速率（忽略混合前后溶液的体积变化）．
②若不经过计算，直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行？
（填可行或不可行）若不可行（若认为可行则不填），请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案：
③还有一组同学改变KMnO₄酸性溶液的浓度，做了下表中实验

实验编号	20℃下，试管中所加试剂及其用量/mL				20℃下溶液颜色褪至无色所需时间/min
实验编号	0.6 mol/L H₂C₂O₄溶液	H₂O	0.2 mol/L KMnO₄溶液	3 mol/L 稀硫酸	20℃下溶液颜色褪至无色所需时间/min
1	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	3.0	V₁	2.0	2.0	5.2
3	3.0	4.0	1.0	V₂	6.4

V₁= mL，V₂= mL．

难度：中等

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10．某研究性学习小组成员，利用稀硫酸与某金属的反应来探究影响化学反应速率的因素，下表是研究过程中记录的实验数据（表中某些数据记录已模糊不清，个别数据已丢失）．若实验操作、数据记录均是正确的，试分析上述数据回答下列问题：
（1）该实验主要是探究、和对反应速率的影响．
（2）经仔细辨认，模糊的数据疑为25、50、125、250，试将这些疑似数据填入表中，使实验数据较为合理．

实验序号	金属质量（g）	金属状态	C（H₂SO₄）（mol/L）	V（H₂SO₄）（mL）	溶液温度（℃）		金属消失的时间（s）
1	0.10	丝	0.5	50	20	34	500
2	0.10	粉末	0.5	50	20	35	50
3	0.10	丝	0.7	50	20	36	数据模糊
4	0.10	丝	0.8	50	20	35	200
5	0.10	粉末	0.8	50	20	36	数据模糊
6	0.10	丝	1.0	50	20	35	数据模糊
7	0.10	丝	1.0	50	35	数据模糊	50
8	0.10	丝	1.1	50	20	34	100
9	0.10	丝	1.1	50	数据丢失	44	40

难度：中等

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0/40

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序号	反应温度/℃	c（H₂O₂）/ mol•L^-1	V（H₂O₂） /mL	m（MnO₂） /g	t/min
1	20	2	10	0	t₁
2	20	2	10	0.1	t₂
3	20	4	10	0.1	t₃
4	40	2	10	0.1	t₄

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

t/min	0	20	40	60	80
C（H₂O₂）/mol•L^-1	0.80	0.40	0.20	0.10	0.05

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	232	290	310