安徽淮北市实验高级中学化学第六章 化学反应与能量 测试试题及答案
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安徽淮北市实验高级中学化学第六章化学反应与能量测试试题及答案
一、选择题
1.锌—空气电池(原理如右图)适宜用作城市电动车的动力电源。
该电池放电时Zn转化为ZnO。
该电池工作时下列说法正确的是
A.氧气在石墨电极上发生氧化反应
B.该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
C.该电池放电时OH-向Zn电极移动
D.若Zn电极消耗6.5 g,外电路转移0.1 mol e-
【答案】C
【详解】
A.氧气得电子发生还原反应,故A错误;
Zn-2e+2OH=ZnO+H O,故B错B.锌作负极,碱性条件下,负极上电极反应式为:--
2
误;
C.原电池工作时,溶液中的阴离子向负极移动,即OH-向Zn电极移动,故C正确;D.若Zn电极消耗6.5 g,外电路转移0.2 mol e-,故D错误;
故选:C。
2.下列反应属于放热反应的是
A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应
B.能量变化如图所示的反应
C.化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应
D.燃烧反应和中和反应
【答案】D
【分析】
反应物总能量大于生成物总能量,或反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的热量,该反应为放热反应,据此进行分析。
【详解】
A项,氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应属于吸热反应,故A不选;
B项,生成物的总能量比反应物的总能量大,为吸热反应,故B不选;
C项,化学键断裂吸收的热量比化学键生成放出的热量多的反应为吸热反应,故C不选;
D项,可燃物的燃烧以及酸碱中和反应都属于放热反应,故D可选;
故答案选D。
3.运用推理、归纳、类比、对比的方法得出下列结论,其中合理的是
A.铝的金属活动性比铁强,则铝制品比铁制品更易锈蚀
B.水和过氧化氢的组成元素相同,则二者的化学性质相同
C.Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8,由此得出离子的最外层电子数均为8
D.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率更快,说明催化剂可以改变反应速率
【答案】D
【详解】
A.铝的金属活动性比铁强,但铝制品比铁制品更耐腐蚀,因为在铝制品表明能形成一层致密的氧化膜,A错误;
B.水和过氧化氢的组成元素相同,二者的化学性质不相同,B错误;
C.Na+、Mg2+、Cl-的最外层电子数均为8,但离子的最外层电子数不一定均为8,例如铁离子等,C错误;
D.同温下分解氯酸钾,加催化剂的反应速率更快,说明催化剂可以改变反应速率,D正确;
答案选D。
4.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。
下列结论不正确的是
A.反应开始2分钟内平均反应速率最大
B.反应4~6分钟平均反应速率最小
C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D.反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小
【答案】A
【详解】
A.该曲线斜率表示单位时间内产生二氧化碳的量,即二氧化碳产生速率,由图可知,2~4min内斜率较大,因此2~4min内平均反应速率最大,故A项结论错误;
B.同A项原理可知,反应4~6min平均反应速率最小,故B项结论正确;
C.随反应进行氢离子浓度降低,氢离子浓度变化使反应速率降低,由图象可知,0~2min 反应刚开始,温度较低此时反应速率由氢离子浓度决定,2~4min速率最快,2~4min温度对反应速率起主要作用,开始4min内温度对反应速率的影响比浓度大,故C项结论正确;
D.反应4min后,温度较高,但此时反应速率降低,是因为随反应进行氢离子浓度降低,故D项结论正确;
综上所述,结论错误的是A项,故答案为A。
5.完全燃烧一定质量的无水乙醇,放出的热量为Q,已知为了完全吸收生成的二氧化碳,消耗掉8mol•L-1的氢氧化钠溶液50mL,则1mol无水乙醇的燃烧放出的热量不可能是A.10Q B.10Q~5Q C.大于10Q D.5Q
【答案】C
【详解】
n(NaOH)=0.05L×8mol/L=0.4mol,则由CO2~2NaOH~Na2CO3,可知n(CO2)
=0.2mol,则n(C2H6O)=0.5×n(CO2)=0.1mol,放出的热量为Q,所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为10Q,由CO2~NaOH~NaHCO3可知,n(CO2)=0.4mol,则n(C2H6O)=0.5×n(CO2)=0.2mol,放出的热量为Q,所以1mol乙醇完全燃烧放出的热量为5Q,若二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸氢钠和碳酸钠的混合物,则乙醇燃烧放出的热量介于5Q~10Q之间,所以选项C不符合;故答案选C。
6.在密闭容器中进行如下反应:2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,当反应达平衡时,可能存在的数据是
A.SO2为0.4mol/L
B.SO2为 0.25mol/L
C.SO2、SO3均为0.15mol/L
D.SO3为0.4mol/L
【答案】B
【分析】
该反应为可逆反应,若该反应从正反应方向开始,SO2、O2、SO3的浓度分别为0.4mol/L、0.3 mol/L、0mol/L,若该反应从逆反应方向开始,SO2、O2、SO3的浓度分别为0mol/L、0.1mol/L、0.4mol/L,由于反应为可逆反应,则各物质的浓度一定小于最大浓度,以此来解答。
【详解】
A项、由于反应为可逆反应,SO2的浓度一定小于0.4mol/L,故A错误;
B项、由于反应为可逆反应,SO2的浓度一定小于0.4mol/L,大于0,则可能为
0.25mol/L,故B正确;
C项、SO3、SO2浓度均为0.2mol/L,无论从正反应开始,还是从逆反应开始,只能是一种物质的浓度增大,另一种物质的浓度减小,SO3、SO2浓度不会均为0.15mol/L,故C错误;D项、由于反应为可逆反应,SO3的浓度一定小于0.4mol/L,故D错误。
故选B。
【点睛】
本题考查可逆反应,注意可逆反应的特点为不完全转化性,学会利用极限转化的思想来分
析物质的最大浓度,但实际浓度一定小于最大浓度是解答关键。
7.一定条件下,在容积固定的某密闭容器中发生反应N 2(g )+3H 2(g )
Δ
催化剂
2NH 3
(g ),在10s 内N 2的浓度由5 mol/L 降至4mol/L ,下列说法正确的是( ) A .用NH 3表示的化学反应速率为0.1 mol/(L•s ) B .升高温度,可以加快反应的反应速率
C .增加H 2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率
D .反应足够长时间,N 2浓度降为零 【答案】B 【详解】
A .反应计量数之比为1:3:2,设容器的体积为VL ,2 N 的浓度由5mol/L 降至4mol/L ,变
化了1V mol ,所以3NH 变化了2
V
mol ,V (3NH )=2
V 10V
(mol/L.s)=0.2mol/(L·
s),选项A 错误;
B .升高温度,活化分子的百分数增大,有效碰撞的几率增大,化学反应速率增大,选项B 正确;
C .该反应是在高温高压条件下进行,降低温度虽然平衡可以向右移动,但会降低反应速率,选项C 错误;
D .反应是可逆反应,不可能反应物全部转化为生成物,即N 2浓度不可能降为零,选项D 错误; 答案选B 。
8.我国科研人员提出了由CO 2和CH 4转化为高附加值产品CH 3COOH 的催化反应历程。
该反应历程示意如下:
下列说法不正确的是 A .该反应遵循质量守恒定律 B .CH 4→CH 3COOH 过程中,有C —H 键发生断
裂
C .①→②吸收能量并形成了C —C 键
D .生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为100% 【答案】C 【详解】
A .该反应总反应为CH 4+CO 2 催化剂
CH 3COOH ,反应遵循质量守恒定律,故A 项说法正确; B .图中变化可知,甲烷在催化剂作用下经过选择性活化,其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键,必有C−H 键发生断裂,故B 项说法正确;
C .①→②的焓值降低,过程为放热过程,有C−C 键形成,故C 项说法错误;
D .由图可知,1mol 甲烷和1mol 二氧化碳反应生成1mol 乙酸,生成CH 3COOH 总反应的原子利用率为100%,故D 项说法正确; 综上所述,说法不正确的是C 项,故答案为C 。
9.Mg -H 2O 2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。
该电池以海水为电解质溶液,示意图如图。
该电池工作时,下列说法正确的是( )
A .Mg 电极是该电池的正极
B .H 2O 2在石墨电极上发生氧化反应
C .石墨电极附近溶液的碱性增强
D .溶液中Cl -向正极移动
【答案】C 【分析】
镁、过氧化氢和海水形成原电池,镁做负极发生氧化反应,过氧化氢在正极上发生还原反应,过氧化氢做氧化剂被还原为OH -,溶液pH 增大,原电池中阴离子移向负极。
【详解】
A .组成的原电池的负极被氧化,镁为负极,不是正极,故A 错误;
B .双氧水作为氧化剂,在石墨上被还原变为氢氧根离子,发生还原反应,故B 错误;
C .双氧水作为氧化剂,在石墨上被还原变为氢氧根离子,电极反应为,H 2O 2+2e -=2OH -,故溶液pH 值增大,故C 正确;
D .溶液中Cl -移动方向与同外电路电子移动方向一致,应向负极方向移动,故D 错误; 答案选C 。
10.如图所示装置中观察到电流计指针偏转,M 棒变粗,N 棒变细,指针指向M ,由此判断下表中所列M 、N 、P 物质,其中可以成立的组合是( )
M N P
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【点睛】
电流计指针偏转,M棒变粗,N棒变细,说明M、N与池中液体构成了原电池。
N棒变细,作负极,M棒变粗,说明溶液中的金属阳离子在M极上得到电子,生成金属单质,M 变粗,M做原电池的正极。
【详解】
A.如果是锌、铜、稀硫酸构成原电池,则电池总反应式为Zn+2H+=Zn2++H2↑,Zn作负极, M极变细,故A错误;
B.如果是铁、铜、稀盐酸构成原电池,电池总反应式为Fe+2H+= Fe2++H2↑,则铁是负极,铜棒M 是不会变粗的,故B错误;
C.如果是银、锌、硝酸银溶液构成原电池,电池总反应式为Zn+2Ag+=Zn2++2Ag,则锌是负极,N棒变细,析出的银附在银上,M棒变粗,故C正确;
D.如果是锌、铁、硝酸铁溶液构成原电池,电池总反应式为Zn+2Fe3+=2 Fe2++ Zn2+,Zn作负极, M极变细,故D错误;
答案选C。
11.向BaCl2溶液中通入SO2气体,溶液仍然澄清;若将BaCl2溶液分盛在两支试管中,一只试管加稀HNO3,另一只加NaOH溶液,然后再通入SO2气体,结果两支试管都有白色沉淀产生。
由此得出的下列结论中不合理
...的是
A.SO2是酸性氧化物、SO2具有还原性
B.两支试管中的白色沉淀不是同种物质
C.BaCl2既能跟强酸、又能跟强碱反应,具有两性
D.升高pH时,SO2水溶液中SO32-浓度增大
【答案】C
【分析】
根据SO2的化学性质(酸性氧化物的性质、还原性)分析判断。
【详解】
SO2与水反应生成的H2SO3是弱酸,故SO2通入BaCl2溶液不会生成BaSO3和HCl。
SO2通入BaCl2和稀硝酸的混合溶液中,SO2被稀硝酸氧化为SO42-,再与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀;SO2通入BaCl2和NaOH的混合溶液中,SO2与NaOH反应生成Na2SO3和水,再与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。
故A、B项正确,C项错误。
H2SO3水溶液中存在两步电
离,升高pH时,促进电离,SO32-浓度增大,D项正确。
本题选C。
【点睛】
SO2有较强的还原性,稀硝酸有强氧化性,两者能发生氧化还原反应。
12.298K时,合成氨反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,在该温度下,取1 mol N2和3 mol H2放在密闭容器内反应。
下列说法正确的是( ) A.在有催化剂存在的条件下,反应放出的热量为92.4 kJ
B.有无催化剂该反应放出的热量都为92.4 kJ
C.反应放出的热量始终小于92.4 kJ
D.若再充入1 mol H2,到达平衡时放出的热量应为92.4 kJ
【答案】C
【解析】
该反应为可逆反应,正向不可能进行到底,所以1 mol N2和3 mol H2反应放出的热量始终小于92.4 kJ,C正确。
13.一些烷烃的燃烧热如下表:
化合物燃烧热/kJ·mol-
1
化合物
燃烧热/kJ·mol-
1
甲烷890.3正丁烷2878.0
乙烷1560.8异丁烷2869.6
丙烷2221.52-甲基丁烷3531.3
A.乙烷燃烧的热化学方程式为:2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(g)ΔH=-1560.8kJ·mol-1
B.稳定性:正丁烷>异丁烷
C.正戊烷的燃烧热大于3531.3kJ·mol-1
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放出的热量越多
【答案】C
【详解】
A.根据乙烷燃烧热的含义:完全燃烧1mol乙烷生成二氧化碳和液态水时会放出1560.8KJ 的热量,所以热化学方程式为2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l)△H=-
3121.6kJ/mol,故A错误;
B.由表格中的数据可知,异丁烷的燃烧热比正丁烷的燃烧热小,则异丁烷的能量低,即热稳定性为正丁烷<异丁烷,故B错误;
C.正戊烷和2-甲基丁烷互为同分异构体,由表格中正丁烷、异丁烷的燃烧热比较可知,
则互为同分异构体的化合物,支链多的燃烧热小,则正丁烷的燃烧热大于2-甲基丁烷,即正戊烷的燃烧热大约在3540KJ/mol左右,且大于3531.3KJ/mol,故C正确;
D.相同质量的烷烃,碳的质量分数越大,燃烧放热越少,即n越大,燃烧放出的热量越少,氢的数目越大燃烧放热越多,故D错误;
故答案为C。
14.一定温度下的恒容密闭容器中,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是
A.速率之比ν(A2) :ν(B2) :ν(AB)=1:1:2
B.浓度之比c(A2): c(B2): c(AB)=1:1:2
C.单位时间内生成2n mol AB,同时消耗n mol A2
D.各物质的浓度不再改变
【答案】D
【详解】
A.它们的速率之比虽然等于化学计量数之比,但并不能表示正反应速率和逆反应速率相等,所以A不正确;
B.平衡状态下的各组分的浓度之比通常不等于化学计量数之比,只有它们的浓度不持不变状态才是平衡状态,所以B不正确;
C. 单位时间内生成2n mol AB,同时消耗n mol A2,只描述了正反应速率,不能表示正反应速率与逆反应速率相等,所以C不正确;
D. 各物质的浓度不再改变,说明各组分的百分含量保持不变了,所以是平衡状态。
【点睛】
一个可逆反应是否处于化学平衡状态可从两方面判断;一是看正反应速率是否等于逆反应速率,两个速率必须能代表正、逆两个方向,然后它们的数值之比还得等于化学计量数之比,具备这两点才能确定正反应速率等于逆反应速率;二是判断物理量是否为变量,变量不变达平衡。
15.一定条件下,在某恒容密闭容器中进行反应X(g) + 3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为c1 mol/L、c2 mol/L、c3 mol/L(c1、c2、c3均大于0),当反应达平衡时X、Y、Z 的浓度分别为0.1mol/L,0.3mol/L,0.08mol/L,则下列判断不合理的是
A.c1:c2 = 1:3
B.当4v(X)正= v(Y)逆时,该反应还在向正反应方向建立平衡
C.c1可能为0.1
D.X、Y的转化率相等
【答案】B
【分析】
在化学反应中,若反应物的起始投料的物质的量之比等于它们的化学计量数之比,由于反应过程中变化量之比等于化学计量数之比,所以反应物的平衡量之比必然也等于化学计量
数之比,各种反应物的转化率一定相等。
【详解】
由题中信息可知,当反应达平衡时X、Y的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L,X、Y的平衡量之比等于化学计量数之比,所以其起始量之比一定也等于1:3, A和D正确;因为有起始投料与平衡量相同的可能,所以C正确;当4v(X)正= v(Y)逆时,因为3v(X)正= v(Y)正,所以v(Y)
逆> v(Y)
正
,该反应还在向逆反应方向建立平衡,B不正确,选B。
16.在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)
C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有()个
①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1 ⑦某时刻v(A)=2v(C)且不等于零
⑧单位时间内生成n mol D,同时生成2n mol A
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】
①该容器为绝热容器,容器内温度不变,说明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;
②由于B呈固态,根据质量守恒定律,建立平衡过程中气体的总质量增大,恒容容器中混合气体的密度增大,达到平衡时混合气体总质量不变,混合气体的密度不变,混合气体的密度不变能说明反应达到平衡状态;
③该反应反应前后气体分子数不变,建立平衡过程中混合气体分子总物质的量始终不变,由于是绝热容器,建立平衡过程中容器温度变化,混合气体压强发生变化,达到平衡时温度不变,混合气体压强不变,混合气体的压强不变说明反应达到平衡;
④由于B呈固态,根据质量守恒定律,建立平衡过程中气体的总质量增大,混合气体分子总物质的量始终不变,混合气体的平均相对分子质量增大,达到平衡时混合气体总质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变说明反应达到平衡状态;
⑤C(g)的物质的量浓度不变是化学平衡的特征标志,说明反应达到平衡状态;
⑥达到平衡时A、C、D的浓度保持不变,但不一定等于2:1:1,A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1时反应不一定达到平衡状态;
⑦某时刻υ(A)=2υ(C)且不等于零,没有指明是正反应速率,还是逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态;
⑧单位时间内生成n mol D一定消耗2n mol A,同时生成2n mol A,A的浓度不变说明反应达到平衡状态;
能说明反应达到平衡状态的有①②③④⑤⑧,共6个,答案选C。
【点睛】
本题考查化学平衡的标志,化学平衡的标志是:逆向相等,变量不变。
“逆向相等”指达到平衡时同一物质表示的正、逆反应速率相等,说明反应达到了平衡状态;“变量不变”指可
变物理量不变是平衡的标志,不变物理量不变不能作为平衡的标志。
注意本题中的B 呈固态以及容器为绝热容器。
17.425℃时,在两个1L 密闭容器中分别发生化学反应,物质的浓度随时间的变化如图所示。
下列叙述错误的是( )
A .图①中t 0时,三种物质的物质的量相等
B .图①中0t 时,反应达到平衡状态
C .图②中的可逆反应为2HI(g)H 2(g)+I 2(g)
D .图①②中,当c(HI)=3.16mol/L 时,两容器中的反应均达到平衡状态
【答案】B 【分析】
图①中0t 时,三种物质的物质的量浓度相等,此时还未达到平衡;由图②可知该图表示的可逆反应为()()()222HI g H g I g +,当浓度不再变化时反应达到平衡状态。
【详解】
A .图①中0t 时,三种物质的物质的量浓度相等,由于体系恒容,所以三者的物质的量也相等,故A 项正确;
B .图①中0t 时,三种物质的物质的量浓度相等,但0t 后各物质的物质的量浓度发生改变,即0t 时反应没有达到平衡状态,故B 项错误;
C .由图②可知,该图表示的可逆反应为()
()()222HI g H g I g +,故C 项正确;
D .图①、②中,当()HI 3.16mol /L c =时,两容器中的反应均达到平衡状态,故D 项正确; 故答案选:B 。
18.光电池在光照条件下可产生电流,如图装置可以实现光能源的充分利用,双极性膜可将水解离为H +和OH -,并实现其定向通过。
下列说法不正确的是( )
A.该装置可利用光能实现水的分解
B.光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均基本不变
C.再生池中的反应为2V2++2H+2V3++H2↑
D.每有1molOH-通过双极性膜,可产生5.6L(标准状况)的O2
【答案】B
【分析】
由图上电子的移动方向可知右侧电解池的阳极,反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极反应式为 2V3++2e-=2V2+,双极性膜可将水解离为H+和OH-,由图可知,H+进入阴极,OH-进入阳极,放电后的溶液进入再生池中在催化剂条件下发生反应放出氢气,反应方程式为
2V2++2H+ 2V3++H2 ↑。
【详解】
A.由图可知,该装置将光能转化为化学能并分解水,故A正确;
B.双极性膜可将水解离为H+和OH-,由图可知,H+进入阴极,OH-进入阳极,则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性,则光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均发生改变,故B错误;
C.由分析知,再生池中的反应为2V2++2H+2V3++H2↑,故C正确;
D.阳极区反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,每有1molOH-通过双极性膜,生成0.25molO2,其标准状况下体积为5.6L,故D正确;
故答案为B。
19.根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化,其中一定正确的是()
A.H2O分解为H2与O2时放出热量
B.生成1mol H2O时吸收热量245 kJ
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙
D .氢气和氧气的总能量小于水的能量
【答案】C
【详解】
由图中信息可知,1mol H 2断裂共价键变为2mol H 要吸收436kJ 的能量,0.5mol O 2断裂共价键变为1mol O 要吸收249kJ 的能量,2mol H 和1mol O 结合成1mol H 2O 要放出930kJ 的能量。
因此,可以算出1mol H 2和0.5mol O 2反应生成1mol H 2O 要放出245kJ 的能量,反过来,水分解为H 2与O 2时吸收热量。
综上所述,C 正确,本题选C 。
20.关于碳和碳的氧化物知识网络图(图中“→”表示转化关系,“…”表示相互能反应)说法正确的是( )
A .“C…CO 2”的反应是放热反应
B .“CO→CO 2”的反应类型为置换反应
C .“CO 2→CaCO 3”的反应可用于检验二氧化碳
D .“CO 2 ⇌ H 2CO 3”的反应可用酚酞试剂验证
【答案】C
【详解】
A . C 和CO 2的反应是吸热反应,故A 错误;
B . “CO→CO 2”的反应可以是222CO O 2CO 点燃,是化合反应,也可以是
2CO+CuO Cu+CO 高温,也不属于置换反应,故B 错误;
C . 检验二氧化碳使用澄清的石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故C 正确;
D . 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使酚酞溶液变色,故“CO 2 ⇌ H 2CO 3”的反应不可用酚酞试剂验证,故D 错误;
故选C 。
二、实验题
21.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KMnO 4溶液,再分别滴入0.1 mol·L -1 H 2C 2O 4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
【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。
【详解】
(1)①实验1、3反应物物质的量浓度,但温度不同,所以反应速率不同是由温度不同导致的,故实验1、3研究的是温度对反应速率的影响;
②实验1、2研究的是H2C2O4的浓度对反应速率的影响,此时反应温度相同,KMnO4的浓度相同,故表中V=4.0mL
(2)随着反应的进行,生成的Mn2+的物质的量浓度逐渐增加,生成的Mn2+可能对反应有催化作用;
(3)①由仪器的构造,可知仪器A为分液漏斗;
②在探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,必须保证在其他的条件相同,所以将CuSO4改为CuCl2更为合理,可以避免由于阴离子不同造成的干扰;
③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时间,收集相同体积的气体,所需要的时间越少,反应速率越快。
【点睛】
本题通过保持其他外界条件一致而改变一个条件来探究温度、催化剂对反应速率的影响,综合性较强。
22.根据书上内容填空
(1)在一个小试管里放入一小粒碘晶体,加入约5mL馏水,振荡;然后在此碘水溶液中加入约1mL氯化碳,振荡试管;再向试管里加入1mL碘化钾水溶液,振荡试管,静置四氯化碳层的现象为___,原因是_________________________________________(写出相应的离子方程式)。
(2)向盛有少量氯化钠溶液的试管中滴入少量硝酸银溶液,生成白色的氯化银沉淀,继续向试管里加入氨水,沉淀溶解了,试写出沉淀溶解的化学方程式
_____________________________________。
(3)向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴KSCN溶液,现象为__________________,写出相应的离子方程式_________________________________。
(4)向硫酸铜水溶液中逐滴加入足量氨水,发现先生成蓝色沉淀,然后沉淀溶解,得到_________色透明溶液,写出沉淀溶解的离子方程式为__________________________。
若沉淀溶解后的溶液中加入乙醇,则析出___________(填化学式)固体。
(5)将Ba(OH)2•8H2O固体与NH4Cl固体在小烧杯中混合,写出反应的化学方程式
___,该反应属于_____(填放热或吸热)反应。
【答案】紫色变浅 I2+I-=I3- AgCl+2NH3.H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O 溶液变为血红色
Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(其它合理答案也给分) 深蓝 Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
[Cu(NH3)4]SO4•H2O Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O 吸热
【详解】
(1)碘在四氯化碳中呈紫色,碘和碘离子发生氧化还原反应生成I3-,I3-呈无色,所以看到的现象是:溶液紫色变浅,离子反应方程式为I2+I-=I3-;
(2)NaCl和硝酸银反应生成AgCl白色沉淀,AgCl和反应生成络合物Ag(NH3)2Cl,沉淀溶解方程式为AgCl+2NH3.H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O;
(3)Fe3+和SCN-反应生成络合物而使溶液呈血红色,看到的现象是溶液变为血红色,离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(4)硫酸铜和一水合氨发生复分解反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,离子反应方程式为
Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,Cu(OH2和一水合氨反应生成络合物[Cu(NH3)4]2+,得到透明蓝色溶液,离子方程式为Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,向溶液中加入乙醇后会析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4;(5)Ba(OH)2•8H2O固体与NH4Cl固体反应是吸热反应,方程式为Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=。