2020-2021高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项综合练含详细答案
2020-2021高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项综合练含详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。
资料:a.Cu2O为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu和Cu2+。
b.CuO2为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu2+和H2O2。
c.H2O2有弱酸性:H2O2H+ +HO2-,HO2-H+ +O22-。
编号实验现象Ⅰ向1mL pH=2的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液出现少量气泡Ⅱ向1mL pH=3的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡Ⅲ向1mL pH=5的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡(1)经检验生成的气体均为O2,Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是__。
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。
为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2,其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__。
③为探究沉淀中是否存在Cu2O,设计如下实验:将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取a g固体溶于过量稀硫酸,充分加热。
冷却后调节溶液pH,以PAN为指示剂,向溶液中滴加c mol·L−1EDTA溶液至滴定终点,消耗EDTA溶液V mL。
V=__,可知沉淀中不含Cu2O,假设ⅰ成立。
(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96g·mol−1,M(Cu2O)=144g·mol−1)(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__。
(4)研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2分解速率不同的原因。
实验Ⅴ:在试管中分别取1mL pH=2、3、5的1mol·L−1Na2SO4溶液,向其中各加入0.5mL30% H2O2溶液,三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ:__(填实验操作和现象),说明CuO2能够催化H2O2分解。
(5)综合上述实验,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时H2O2的分解速率不同的原因是__。
【答案】2H2O2O2↑+2H2O H2O2+Cu2+=CuO2↓+2H+ CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性,在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu,无法观察到红色沉淀Cu 1000a96c溶液中存在H2O2H+ +HO2-,HO2-H+ +O22-,溶液pH增大,两个平衡均正向移动,O22-浓度增大,使得CuO2沉淀量增大将Ⅲ中沉淀过滤,洗涤,干燥,称取少量于试管中,加入30%H2O2溶液,立即产生大量气泡,反应结束后,测得干燥后固体的质量不变 CuO2的催化能力强于Cu2+;随pH增大,Cu2+与H2O2反应生成CuO2增多【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知,在硫酸铜做催化剂作用下,双氧水分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2O2↑+2H2O,故答案为:2H2O2O2↑+2H2O;(2)①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2,说明双氧水与铜离子反应生成过氧化铜和水,反应的离子方程式为H2O2+Cu2+=CuO2↓+2H+,故答案为:H2O2+Cu2+=CuO2↓+2H+;②由题意可知,过氧化铜能与溶液中氢离子反应生成双氧水,双氧水具有强氧化性,在酸性条件下可能会氧化氧化亚铜或铜,无法观察到红色沉淀,说明假设ⅱ可能成立,乙同学的观点正确,故答案为:CuO2与H+反应产生的H2O2具有强氧化性,在酸性条件下可能会氧化Cu2O或Cu,无法观察到红色沉淀Cu;③a g过氧化铜的物质的量为ag96g/mol,由方程式可得如下关系:CuO2—Cu2+—EDTA,则有ag 96g/mol = c mol/L×V×10—3L,解得V=1000a96cml,故答案为:1000a96c;(3)由题意可知,双氧水溶液中存在如下电离平衡H2O2H+ +HO2-、HO2-H+ +O22-,溶液pH增大,氢离子浓度减小,两个平衡均正向移动,过氧根浓度增大,使得过氧化铜沉淀量增大,故答案为:溶液中存在H2O2H+ +HO2-,HO2-H+ +O22-,溶液pH 增大,两个平衡均正向移动,O22-浓度增大,使得CuO2沉淀量增大;(4)若过氧化铜能够催化过氧化氢分解,过氧化氢分解速率加快,催化剂过氧化铜的组成和质量不会发生变化,则实验操作和现象为将Ⅲ中沉淀过滤,洗涤,干燥,称取少量于试管中,加入30%H2O2溶液,立即产生大量气泡,反应结束后,测得干燥后固体的质量不变,故答案为:将Ⅲ中沉淀过滤,洗涤,干燥,称取少量于试管中,加入30%H2O2溶液,立即产生大量气泡,反应结束后,测得干燥后固体的质量不变;(5)由以上实验可知,当溶液pH增大时,双氧水溶液中过氧根浓度增大,使得过氧化铜沉淀量增大,过氧化铜的催化能力强于铜离子,使双氧水的分解速率增大,故答案为:CuO2的催化能力强于Cu2+;随pH增大,Cu2+与H2O2反应生成CuO2增多。
【点睛】当溶液pH增大时,双氧水溶液中过氧根浓度增大,使得过氧化铜沉淀量增大,过氧化铜的催化能力强于铜离子,使双氧水的分解速率增大是解答关键,也是实验设计的关键。
2.实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应速率,某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。
实验编号试剂A B C10% H2O2/mL20.0V1V22 mol·L-1 FeCl3/ mL0 5.010.0H2O/ mL V3V40按要求回答下列问题:(1)欲用图装置来比较该反应的反应速率快慢,检查该装置气密性的方法是_______。
(2)当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测____________________推(计)算反应速率。
(3)为实现实验目的,则V4=____。
(4)已知Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行,其中第一步反应为:2Fe3+ + H2O2 =2Fe2+ + O2↑+ 2H+,则第二步反应的离子方程式为:___________________。
(5)读数时发现,量气装置左端液面低于右端液面,则测得的气体体积_____填“偏大”、“偏小”或“无影响”)【答案】关闭分液漏斗活塞,向量气管中加水至两端产生液面差,记录刻度,静置一段时间后,刻度不变,证明气密性良好相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间 5 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 偏小【解析】【分析】(1)检查装置气密性之前必须形成密闭系统,通过改变系统中的压强判断;(2)由反应速率公式可知,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测定相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间来计算化学反应速率;(3)研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响实现实验目的,应使反应物的浓度相同及总体积相同;(4)总反应减去第一步反应为第二步反应;(5)由PV=nRT判断可得。
【详解】(1)检查装置气密性之前必须形成密闭系统,通过改变系统中的压强判断,则检查装置气密性的方法是关闭分液漏斗活塞,向量气管中加水形成密闭系统,若加水至两端产生液面差后,静置一段时间,液面差不变,证明装置气密性良好,故答案为:关闭分液漏斗活塞,向量气管中加水至两端产生液面差,记录刻度,静置一段时间后,刻度不变,证明气密性良好;(2)由反应速率公式可知,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测定相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间来计算化学反应速率,故答案为:相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间;(3)研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响实现实验目的,应使反应物的浓度相同及总体积相同,则V1=V2=20.0mL,由C可知总体积为30.0mL,则V4=30.0-20.0-5.0=5.0mL,故答案为:5.0;(4)总反应为2H2O2═2H2O+O2↑,第一步反应为2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+,则总反应减去第一步反应为第二步反应2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;(5)读数时发现,量气装置左端液面低于右端液面,说明装置中压强高于外界大气压,由PV=nRT可知,测得的气体体积偏小,故答案为:偏小。
【点睛】当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测定相同时间内收集气体的体积或收集相同体积的气体所需的时间来计算化学反应速率是解答难点,也是易错点。
3.某小组研究了铜片与-135.6mol?L HNO反应的速率,实现现象记录如下表。
实验时间段现象0~15min铜片表面出现极少气泡15~25min铜片表面产生较多气泡,溶液呈很浅的蓝色25~30min铜片表面均匀冒出大量气泡30~50min铜片表面产生较少气泡,溶液蓝色明显变深,液面上方呈浅棕色为探究影响该反应速率的主要因素,小组进行如下实验。
实验I:监测上述反应过程中溶液温度的变化,所得曲线如下图。
实验II :②-④试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积、 -135.6mol?L HNO 。
结果显示:32Cu(NO )NO 、对Cu 和3HNO 反应速率的影响均不明显,2NO 能明显加快该反应的速率。
实验III :在试管中加入铜片和-135.6mol?L HNO ,当产生气泡较快时,取少量反应液于试管中,检验后发现其中含有-2NO 。
(1)根据表格中的现象,描述该反应的速率随时间的变化情况:____________。
(2)实验I 的结论:温度升高___________(填“是”或“不是”)反应速率加快的主要原因。
(3)实验II 的目的是:__________。
(4)小组同学查阅资料后推测:该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。
请结合实验II 、III ,在下图方框内填入相应的微粒符号①____②_____,以补全催化机理。
(5)为验证(4)中猜想,还需补充一个实验:__________(请写出操作和现象)。
【答案】反应速率先变快后变慢 不是 检验()322Cu NO NO NO 、、能否加快铜和硝酸反应的速率 2NO 2NO -在试管A B 、中均加入相同的铜片和等体积的15.6mol L -g 硝酸,向B 中加入2NaNO 固体,产生气泡的速率B 比A 快。
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合题含答案解析
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合题含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。
工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。
b中利用质量分数为70%〜80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。
c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:Fe3++3S2O32-⇌Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象Fe2(SO4)3溶液混合后溶液先变成紫黑色,30s 后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。
从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。
平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-1【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量,溶液显酸性.产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大,导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动,最终溶液几乎变为无色 0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗,b 的名称即为蒸馏烧瓶;b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2,所以方程式为:24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑;c 中是制备硫代硫酸钠的反应,SO 2由装置b 提供,所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO 2,会使溶液酸性增强,对制备产物不利,所以原因是:SO 2过量,溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成3233Fe(S O )-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe 3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr7H O --++++++;②2222346=I 2S O 2I S O ---++;反应①I -被氧化成I 2,反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的223S O -失电子总数相同 ;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。
2020-2021高考化学 化学反应速率与化学平衡 综合题及答案解析
I 中产生无色气体并伴随大量白 雾;Ⅲ中有气泡冒出,溶液迅 速变蓝
乙 向Ⅱ中加入 KMnO4 固体,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精 灯
Ⅲ中有气泡冒出,溶液不变蓝
丙 向Ⅱ中加入 KMnO4 固体,Ⅲ中加入适量 0.1mol/L H2SO4 溶液,连接Ⅱ、Ⅲ,点燃酒精灯
2020-2021 高考化学 化学反应速率与化学平衡 综合题及答案解析
一、化学反应速率与化学平衡
1.根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为 FeS2)作为原料。完成下列填
空:
(1)将 0.050mol SO2(g) 和 0.030mol O2(g) 充入一个 2L 的密闭容器中,在一定条件下发生反
Ⅲ中有气泡冒出,溶液变蓝
(2)丙实验中 O2 与 KI 溶液反应的离子方程式是__________________________。 (3)对比乙、丙实验可知,O2 与 KI 溶液发生反应的适宜条件是___________。为进一步探 究该条件对反应速率的影响,可采取的实验措施是________________________。 (4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验可能是 I 中的白雾使溶液变蓝。学生将 I 中产生的 气体直接通入下列________溶液(填序号),证明了白雾中含有 H2O2。 A.酸性 KMnO4 B.FeCl2 C.氢硫酸 D.品红 (5)资料显示:KI 溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化:4KI +O2 +2H2O=2I2 + 4KOH。该 小组同学取 20 mL 久置的 KI 溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变 蓝,他们猜想可能是发生了反应(写离子方程式)_____________________造成的,请设计 实验证明他们的猜想是否正确。_________________________________________。 【答案】 MnO2 固体 分液漏斗 O2+4I-+4H+=2I2+2H2O 酸性环境 使用不同浓度的稀硫酸作对 比实验 AD 3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O 在上述未变蓝的溶液中滴入 0.1mol/LH2SO4 溶液,观察 现象,若溶液变蓝则猜想正确,否则错误 【解析】试题分析:由题中信息可知,可利用装置Ⅰ、30% H2O2 溶液、MnO2 固体制备 O2,或者选用装置Ⅱ和 KMnO4 固体制备 O2,然后利用装置Ⅲ和 0.1mol/L H2SO4 溶液探究 O2 与 KI 溶液发生反应的条件。 (1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下:
2020-2021高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项综合练及详细答案
2020-2021高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项综合练及详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:步骤1:取8mL0.11mol L -⋅的KI 溶液于试管,滴加0.11mol L -⋅的FeCl 3溶液5~6滴,振荡; 请写出步骤1中发生的离子反应方程式:_________________ 步骤2:在上述试管中加入2mLCCl 4,充分振荡、静置;步骤3:取上述步骤2静置分层后的上层水溶液少量于试管,滴加0.11mol L -⋅的KSCN 溶液5~6滴,振荡,未见溶液呈血红色。
探究的目的是通过检验Fe 3+,来验证是否有Fe 3+残留,从而证明化学反应有一定的限度。
针对实验现象,同学们提出了下列两种猜想: 猜想一:KI 溶液过量,Fe 3+完全转化为Fe 2+,溶液无Fe 3+猜想二:Fe 3+大部分转化为Fe 2+,使生成Fe (SCN )3浓度极小,肉眼无法观察其颜色为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:信息一:乙醚比水轻且微溶于水,Fe (SCN )3在乙醚中的溶解度比在水中大。
信息二:Fe 3+可与46[()]Fe CN -反应生成蓝色沉淀,用K 4[Fe (CN )6]溶液检验Fe 3+的灵敏度比用KSCN 更高。
结合新信息,请你完成以下实验:各取少许步骤2静置分层后的上层水溶液于试管A 、B 中,请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表空白处:【答案】322222Fe I Fe I +-++=+ 若液体分层,上层液体呈血红色。
则“猜想一”不成立 在试管B 中滴加5-6滴K 4[Fe (CN )6]溶液,振荡【解析】 【分析】 【详解】(1) KI 溶液与FeCl 3溶液离子反应方程式322222FeI Fe I +-++=+;(2)①由信息信息一可得:取萃取后的上层清液滴加2-3滴K 4[Fe (CN )6]溶液,产生蓝色沉淀,由信息二可得:往探究活动III 溶液中加入乙醚,充分振荡,乙醚层呈血红色,实验操作预期现象结论若液体分层,上层液体呈血红色。
2020-2021高考化学 化学反应速率与化学平衡综合试题含详细答案
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合试题含详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
(初步探究)示意图序号温度试剂A现象①0°C0.5mol∙L−1稀硫酸4min左右出现蓝色②20°C1min左右出现蓝色③20°C0.1mol∙L−1稀硫酸15min左右出现蓝色④20°C蒸馏水30min左右出现蓝色(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应为______________。
(2)写出实验③中I-反应的离子方程式:_____________________。
(3)对比实验②③④,可以得出的结论:_______________________。
(继续探究)溶液pH对反应速率的影响查阅资料:i.pH<11.7时,I-能被O2氧化为I2。
ii.pH= 9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快。
(4)小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
序号⑤⑥⑦⑧试管中溶液的pH891011放置10小时后的现象出现蓝色颜色无明显变化分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因_______。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生I-被O2氧化为I2的反应,如图所示,请你填写试剂和实验现象。
试剂1______________。
试剂2______________。
实验现象:___________________________。
(深入探究)较高温度对反应速率的影响小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。
(6)对比实验⑨和⑩的现象差异,该小组同学对实验⑨中的现象提出两种假设,请你补充假设1。
假设1:_______________。
假设2:45°C以上I2易升华,70°C水浴时,c(I2)太小难以显现黄色。
2020-2021备战高考化学专题复习化学反应速率与化学平衡的综合题含答案解析
2020-2021备战高考化学专题复习化学反应速率与化学平衡的综合题含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素,做了以下实验。
(1)用三支试管各取5.0 mL、0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液,再分别滴入0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,实验报告如下。
①实验1、3研究的是_________对反应速率的影响。
②表中V=_________mL。
(2)小组同学在进行(1)中各组实验时,均发现该反应开始时很慢,一段时间后速率会突然加快。
对此该小组的同学展开讨论:①甲同学认为KMnO4与H2C2O4的反应放热,温度升高,速率加快。
②乙同学认为随着反应的进行,因_________,故速率加快。
(3)为比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。
回答相关问题:①装置乙中仪器A的名称为_________。
②定性分析:如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢,定性比较得出结论。
有同学提出将CuSO4溶液改为CuCl2溶液更合理,其理由是____________________________________。
③定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40 mL气体为准,忽略其他可能影响实验的因素,实验中需要测量的数据是_______________。
【答案】温度 4.0产物Mn2+可能对该反应具有催化作用分液漏斗控制阴离子相同,排除阴离子的干扰收集40mL气体所需时间【解析】【分析】(1)①、②作对比实验分析,其他条件相同时,只有一个条件的改变对反应速率的影响;(2)探究反应过程中反应速率加快的原因,一般我们从反应放热,温度升高,另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用;(3)比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解的催化效果,阳离子不同,尽量让阴离子相同,减少阴离子不同造成的差别,催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体,所需时间的长短入手。
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡的综合复习含答案
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡的综合复习含答案一、化学反应速率与化学平衡1.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是工业上重要的还原性漂白剂,也是重要的食品抗氧化剂。
某学习小组模拟工业流程设计实验制取保险粉。
已知:Na2S2O4是白色固体,还原性比Na2SO3强,易与酸反应(2S2O42-+4H+=3SO2↑+S↓+2H2O)。
(一)锌粉法步骤1:按如图方式,温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,停止通入SO2,反应后得到ZnS2O4溶液。
步骤2:将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,过滤,滤渣为Zn(OH)2,向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体。
步骤3:,经过滤,用乙醇洗涤,用120~140℃的热风干燥得到Na2S2O4。
(二)甲酸钠法步骤4:按上图方式,将装置中的Zn粉和水换成HCOONa、Na2CO3溶液和乙醇。
温度控制在70~83℃,持续通入SO2,维持溶液pH在4~6,经5~8小时充分反应后迅速降温45~55℃,立即析出无水Na2S2O4。
步骤5:经过滤,用乙醇洗涤,干燥得到Na2S2O4。
回答下列问题:(1)步骤1容器中发生反应的化学方程式是______;容器中多孔球泡的作用是______。
(2)步骤2中“向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体”的原理是(用必要的化学用语和文字说明)______。
(3)两种方法中控制温度的加热方式是______。
(4)根据上述实验过程判断,Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性为:______。
(5)甲酸钠法中生成Na2S2O4的总反应为______。
(6)两种方法相比较,锌粉法产品纯度高,可能的原因是______。
(7)限用以下给出的试剂,设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4。
稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。
【答案】H2O+SO2=H2SO3,Zn+2H2SO3=∆ZnS2O4+2H2O或Zn+2SO2=∆ZnS2O4增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率溶液中存在:S O(aq)[或Na2S2O4(s)ƒNa2S2O4(aq)ƒ2Na+(aq)+2-24S O(aq)],增大c(Na+),平衡向逆反应方向移动水浴加热Na2S2O4(s)ƒ2Na+(aq)+2-24Na 2S 2O 4在水中溶解度较大,在酒精中溶解度较小2HCOONa +4SO 2+Na 2CO 3=2Na 2S 2O 4+H 2O +3CO 2 Zn (OH )2难溶于水,易与Na 2S 2O 4分离 取少量产品配成稀溶液,加入足量稀盐酸,充分反应后静置,取上层清液,滴加BaCl 2溶液,有白色沉淀生成,则可确定产品中含有Na 2SO 4【解析】【分析】合成保险粉的反应物为Zn 、SO 2、H 2O ,根据温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH 在3~3.5时,停止通入SO 2,反应后得到ZnS 2O 4溶液,据此分析解答。
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合练习题含详细答案
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合练习题含详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.研究不同pH时CuSO4溶液对H2O2分解的催化作用。
资料:a.Cu2O为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu和Cu2+。
b.CuO2为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu2+和H2O2。
c.H2O2有弱酸性:H2O2H+ +HO2-,HO2-H+ +O22-。
编号实验现象Ⅰ向1mL pH=2的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液出现少量气泡Ⅱ向1mL pH=3的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡Ⅲ向1mL pH=5的1mol·L−1CuSO4溶液中加入0.5mL30% H2O2溶液立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡(1)经检验生成的气体均为O2,Ⅰ中CuSO4催化分解H2O2的化学方程式是__。
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出2种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O和CuO2的混合物。
为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为CuO2,其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__。
③为探究沉淀中是否存在Cu2O,设计如下实验:将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取a g固体溶于过量稀硫酸,充分加热。
冷却后调节溶液pH,以PAN为指示剂,向溶液中滴加c mol·L−1EDTA溶液至滴定终点,消耗EDTA溶液V mL。
V=__,可知沉淀中不含Cu2O,假设ⅰ成立。
(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96g·mol−1,M(Cu2O)=144g·mol−1)(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__。
2020-2021高考化学综合题专练∶化学反应速率与化学平衡含答案解析
2020-2021高考化学综合题专练∶化学反应速率与化学平衡含答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:步骤1:配制0.5mol·L-1 MgSO4溶液和0.5mol·L-1 NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL三颈烧瓶中,开启搅拌器。
温度控制在50℃。
步骤3:将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1h后,过滤,洗涤。
步骤5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是_________。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的化学方程式为__________。
③步骤4检验沉淀是否洗涤干净的方法是__________。
(2)测定生成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入适量水,并滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后将烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是_________。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是______。
③测得每7.8000g碳酸镁晶须产生标准状况下CO2为1.12L,则n值为_______。
(3)碳酸镁晶须可由菱镁矿获得,为测定某菱镁矿(主要成分是碳酸镁,含少量碳酸亚铁、二氧化硅)中铁的含量,在实验室分别称取12.5g菱镁矿样品溶于过量的稀硫酸并完全转移到锥形瓶中,加入指示剂,用0.010mol/L H2O2溶液进行滴定。
平行测定四组。
消耗H2O2溶液的体积数据如表所示。
实验编号1234消耗H2O2溶液体积/mL15.0015.0215.6214.98①H2O2溶液应装在_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
2020-2021高考化学 化学反应速率与化学平衡 综合题附详细答案
2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡综合题附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体.某活动小组通过实验,探究不同温度下气体产物的组成.实验装置如下:每次实验后均测定B、C质量的改变和E中收集到气体的体积.实验数据如下(E中气体体积已折算至标准状况):实验组别温度称取CuSO4质量/gB增重质量/gC增重质量/gE中收集到气体/mL①T10.6400.32000②T20.64000.256V2③T30.6400.160Y322.4④T40.640X40.19233.6(1)实验过程中A中的现象是______.D中无水氯化钙的作用是_______.(2)在测量E中气体体积时,应注意先_______,然后调节水准管与量气管的液面相平,若水准管内液面高于量气管,测得气体体积______(填“偏大”、“偏小”或“不变”).(3)实验①中B中吸收的气体是_____.实验②中E中收集到的气体是______.(4)推测实验②中CuSO4分解反应方程式为:_______.(5)根据表中数据分析,实验③中理论上C增加的质量Y3=_______g.(6)结合平衡移动原理,比较T3和T4温度的高低并说明理由________.【答案】白色固体变黑吸收水蒸气,防止影响C的质量变化冷却至室温偏小 SO3 O2 2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑ 0.128 T4温度更高,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2【解析】【分析】(1)根据无水硫酸铜在加热至650℃时开始分解生成氧化铜和气体分析A中的现象,根据碱石灰和无水氯化钙的作用分析;(2)气体温度较高,气体体积偏大,应注意先冷却至室温,若水准管内液面高于量气管,说明内部气压大于外界大气压,测得气体体积偏小;(3)实验中B中浓硫酸的作用是吸收三氧化硫气体,C的作用是吸收二氧化硫,E的作用是收集到氧气;(4)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO2的质量为:0.256g,物质的量为:0.25664/1gg mo=0.004mol,氧气的质量为:0.64﹣0.32﹣0.256=0.064g,物质的量为:0.06432/1gg mo=0.002mol,CuSO4、CuO、SO2、O2的物质的量之比等于2:2:2;1,则实验②中CuSO4分解反应方程式为2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑;(5)0.64g硫酸铜的物质的量为0.64g160g/mo1=0.004mol,分解生成氧化铜的质量为:0.004mol×80g/mol=0.32g;SO3的质量为:0.16g,氧气的质量为:0.022422.432=0.032g,根据质量守恒实验③中理论上C增加的质量Y3=0.64﹣0.32﹣0.16﹣0.032=0.128g;(6)根据表中实验③④的数据可知,T4温度生成氧气更多,因为SO3分解为SO2和O2是吸热反应,温度高有利于生成更多的O2。
2020-2021高考化学压轴题专题复习——化学反应速率与化学平衡的综合附答案解析
2020-2021高考化学压轴题专题复习——化学反应速率与化学平衡的综合附答案解析一、化学反应速率与化学平衡1.研究+6价铬盐不同条件下微粒存在形式及氧化性,某小组同学进行如下实验:已知:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+△H=+13.8kJ/mol,+6价铬盐在一定条件下可被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中为绿色。
(1)试管c和b对比,推测试管c的现象是_____________________。
(2)试管a和b对比,a中溶液橙色加深。
甲认为温度也会影响平衡的移动,橙色加深不一定是c(H+)增大影响的结果;乙认为橙色加深一定是c(H+)增大对平衡的影响。
你认为是否需要再设计实验证明?__________(“是”或“否”),理由是____________________________________________________。
(3)对比试管a、b、c的实验现象,可知pH增大2-272-4c(Cr O)c(CrO)_____(选填“增大”,“减小”,“不变”);(4)分析如图试管c继续滴加KI溶液、过量稀H2SO4的实验现象,说明+6价铬盐氧化性强弱为Cr2O72-__________CrO42-(填“大于”,“小于”,“不确定”);写出此过程中氧化还原反应的离子方程式_________。
(5)小组同学用电解法处理含Cr2O72-废水,探究不同因素对含Cr2O72-废水处理的影响,结果如表所示(Cr2O72-的起始浓度,体积、电压、电解时间均相同)。
实验ⅰⅱⅲⅳ是否加入Fe2(SO4)3否否加入5g否是否加入H2SO4否加入1mL加入1mL加入1mL电极材料阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨阴极为石墨,阳极为铁Cr2O72-的去除率/%0.92212.720.857.3①实验ⅱ中Cr2O72-放电的电极反应式是________________。
②实验ⅲ中Fe3+去除Cr2O72-的机理如图所示,结合此机理,解释实验iv中Cr2O72-去除率提高较多的原因_______________。
