2020-2021备战高考化学 化学反应速率与化学平衡 综合题含答案解析

2020-2021备战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 2Cr
7H 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。

所以假设c (Na 2S 2O 3)=a mol/L ，列电子得失守恒式：10.5880
6=a 0.02513294
⨯⨯⨯⨯，
解得a=0.1600mol/L 。

2．资料显示“2O 的氧化性随溶液pH 的增大逐渐减弱”。

某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究2O 与KI 溶液发生反应的条件。

供选试剂：240.1mol /L H SO 溶液、2MnO 固体、4KMnO 固体。

该小组同学设计①、②两组实验，记录如下：
实验操作实验现象
①
向Ⅰ试管中加入4
KMnO固体，连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃
酒精灯
Ⅱ试管中有气泡冒出，
溶液不变蓝
②
向Ⅰ试管中加入4
KMnO固体，
Ⅱ试管中加入适量24
0.1mol/LH SO溶液，连接装置
Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯
Ⅱ试管中有气泡冒出，
溶液变蓝
（1）选择Ⅰ装置用4
KMnO固体制取
2
O，为避免
4
KMnO固体随
2
O进入Ⅱ试管对实验造成干扰，应进行的改进是________，②组实验中2
O与KI溶液反应的离子方程式是
________。

（2）对比①、②两组实验可知，2O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________。

（3）为进一步探究碱性条件下KI与2
O能否反应，用上图中的装置继续进行实验：实验操作实验现象③
向Ⅰ试管中加入4
KMnO固体，Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制pH8
=，连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯
溶液略变
蓝
④
向Ⅰ试管中加入4
KMnO固体，Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制
pH10
=，连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯
无明显变
化
对于实验④的现象，小明同学提出猜想“pH10
=时
2
O不能氧化I-”，设计了下列装置进行实验，验证猜想。

（i）烧杯a中的溶液为________。

（ii）实验结果表明，此猜想不成立。

支持该结论的实验现象是通入2
O后________。

（iii）小刚同学向pH10
=的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色。

经
检测褪色后的溶液中含有
3
IO-，褪色的原因是________(用离子方程式表示)。

（4）该小组同学对实验过程进行了反思：实验④的现象产生的原因可能是________。

【答案】在Ⅰ装置试管口放置棉花球 2224I O 4H 2I 2H O -+
++=+ 酸性环境 使用不
同浓度的硫酸溶液做对照实验 pH 10=的KOH 溶液 电流表指针偏转，烧杯b 的溶液颜
色变深 2323I 6OH IO 5I 3H O ---
+=++ 在pH 10=的KOH 溶液中I -被氧化生成2I ，
而2I 迅速发生歧化反应变为3IO -
和I -。

【解析】 【分析】
（1）4KMnO 是粉末状的，会随氧气进入Ⅱ试管对实验造成干扰，可以在试管口放置一棉花球；酸性环境下2O 与KI 溶液反应生成I 2，根据电子守恒写出反应的离子方程式。

（2）对比①、②两组实验可知，酸性溶液中2O 与KI 溶液更容易发生反应。

为进一步探究该条件对反应速率的影响，可使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验。

（3）（i ）要证明pH 10=的溶液中2O 不能氧化I -，烧杯a 中的溶液应为pH 10=的碱溶液。

（ii ）若有电流产生，则猜想不成立。

（iii ）向pH 10=的KOH 溶液(含淀粉)中滴加碘水，溶液先变蓝说明生成了I 2，后迅速褪色说明生成的I 2又迅速被反应掉。

I 2反应后生成了3IO -
，根据电子守恒写出反应的用离子方程式。

（4）所以实验④的现象产生的原因不是没有反应，而是生成的I 2立刻发生了歧化反应。

【详解】
（1）为避免4KMnO 固体粉末随2O 进入Ⅱ试管，在Ⅰ装置试管口放置棉花球，②组实验
中反应离子方程式为2224I O 4H 2I 2H O -+
++=+，故答案为：在Ⅰ装置试管口放置棉花球；2224I O 4H 2I 2H O -+
++=+；
（2）对比①、②两组实验可知：2O 与KI 溶液发生反应的适宜条件是酸性环境，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使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验；故答案为：酸性环境；使用不同浓度的硫酸溶液做对照实验；
（3）（i ）实验目的是探究在pH 10=的KOH 溶液中2O 能否得电子氧化I -，所以烧杯a 中的溶液为pH 10=的KOH 溶液，故答案为：pH 10=的KOH 溶液；
（ii ）如果能构成原电池，说明pH 10=时2O 能氧化I -，所以电流表指针偏转，烧杯b 的溶液颜色变深，说明pH 10=时2O 能氧化I -，故答案为：电流表指针偏转，烧杯b 的溶液颜色变深；
（iii ）变蓝后迅速褪色，褪色后溶液中含有3IO -
，说明生成的2I 与溶液中KOH 反应生成了
3IO -离子，根据氧化还原反应化合价升降规律可知溶液中还有I -，所以反应离子方程式
为：2323I 6OH IO 5I 3H O ---+=++，故答案为：2323I 6OH IO 5I 3H O ---
+=++；
（4）实验④的现象产生的原因可能是在pH 10=的KOH 溶液中I -被氧化生成2I ，而2I 迅
速发生歧化反应变为3IO -
和I -，从而无法看到溶液变蓝，故答案为：在pH 10=的KOH 溶液中I -被氧化生成2I ，而2I 迅速发生歧化反应变为3IO -
和I -。

3．某小组同学以不同方案探究Cu 粉与FeCl 3溶液的反应。

（1）甲同学向FeCl 3溶液中加入Cu 粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了反应，其离子方程式是__。

（2）乙同学通过反应物的消耗证明了上述反应的发生：将Cu 粉加入到滴有少量KSCN 的FeCl 3溶液中，观察到溶液红色褪去，有白色沉淀A 产生。

①针对白色沉淀A ，查阅资料：A 可能为CuCl 和CuSCN(其中硫元素的化合价为-2价)中的一种或两种。

实验过程如下：
请回答：
Ⅰ.根据白色沉淀B 是__(填化学式)，判断沉淀A 中一定存在CuSCN 。

Ⅱ.仅根据白色沉淀A 与过量浓HNO 3反应产生的实验现象，不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN ，从氧化还原角度说明理由：__。

Ⅲ.向滤液中加入a 溶液后无明显现象，说明A 不含CuCl ，则a 是__(填化学式)。

根据以上实验，证明A 仅为CuSCN 。

②进一步查阅资料并实验验证了CuSCN 的成因，将该反应的方程式补充完整： Cu 2++ SCN -= Cu SCN↓+ (SCN)2__
③结合上述过程以及Fe(SCN)3⇌Fe 3++3SCN -的平衡，分析（2）中溶液红色褪去的原因：__。

（3）已知(SCN)2称为拟卤素，其氧化性与Br 2相近。

将KSCN 溶液滴入（1）所得的溶液中，观察到溶液变红色，则溶液变红的可能原因是__或__。

【答案】Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+ BaSO 4 +1价铜也可将浓HNO 3还原 AgNO 3 2Cu 2++4SCN -=2CuSCN↓+(SCN)2 Cu 和Fe 3+反应生成Cu 2+使c(Fe 3+)减小；Cu 2+和SCN -反应生成CuSCN 沉淀使c(SCN -)减小，均使该平衡正向移动，导致Fe(SCN)3浓度减小，溶液红色褪去 Fe 3+有剩余 空气中的O 2将Fe 2+氧化；(SCN)2将Fe 2+氧化 【解析】 【分析】
（1）铁离子具有氧化性，能够把铜氧化为铜离子；
（2）I ．①不溶于稀硝酸的白的沉淀为硫酸钡； Ⅱ.②亚铜离子具有还原性，也能被硝酸氧化； Ⅲ.检验氯离子，应加入硝酸银溶液；
②据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，写出反应的方程式； ③根据浓度对平衡移动规律进行分析；
（3）亚铁离子具有强还原性，空气中氧气、溶液中（SCN ）2都有可能把亚铁离子氧化为铁离子。

【详解】
()1甲同学向3FeCl 溶液中加入Cu 粉，观察到溶液的颜色变为浅蓝色，由此证明发生了氧
化还原反应，生成2Cu +，其离子方程式是Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+； 故答案为：Cu+2Fe 3+=Cu 2++2Fe 2+；
()2① ⅠA 可能为CuCl 和CuSCN(其中硫元素的化合价为2-价)中的一种或两种，白色
沉淀与过量浓硝酸反应生成红棕色的2NO 和含2Cu +的蓝色溶液，向蓝色溶液中加入过量硝酸钡溶液，生成不溶于硝酸的钡盐沉淀，则白色沉淀B 是4BaSO ； 故答案为：4BaSO ；
Ⅱ 1+价铜也可将浓3HNO 还原，故仅根据白色沉淀A 与过量浓3HNO 反应产生的实验现象，不能判断白色沉淀A 中一定存在CuSCN ， 故答案为：1+价铜也可将浓3HNO 还原；
Ⅲ 检验氯离子，应加入硝酸银溶液，则a 是3AgNO ， 故答案为：3AgNO ；
② 据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，该反应的方程式为2Cu 2++4SCN -=2CuSCN↓+(SCN)2，
故答案为：2Cu 2++4SCN -=2CuSCN↓+(SCN)2；
Cu ③和3Fe +反应生成2Cu +使()
3c Fe +
减小；2Cu +和SCN -反应生成CuSCN 沉淀使
()
c SCN -减小，均使该平衡正向移动，导致3Fe(SCN)浓度减小，溶液红色褪去，
故答案为：Cu 和Fe 3+反应生成Cu 2+使c(Fe 3+)减小；Cu 2+和SCN -反应生成CuSCN 沉淀使c(SCN -)减小，均使该平衡正向移动，导致Fe(SCN)3浓度减小，溶液红色褪去 ；
()3将KSCN 溶液滴入()1所得的溶液中，观察到溶液变红色，则溶液含3Fe +，溶液变红的
可能原因是3Fe +有剩余；空气中的2O 将2Fe +氧化；2(SCN)将2Fe +氧化， 故答案为：Fe 3+有剩余；空气中的O 2将Fe 2+氧化；(SCN)2将Fe 2+氧化 。

4．某小组同学对FeCl 3与KI 的反应进行探究。

（初步探究）室温下进行下表所列实验。

(1)证明实验Ⅰ中有Fe2+ 生成，加入的试剂为____________________________。

(2)写出实验Ⅰ反应的离子方程式：_____________________________________。

(3)上述实验现象可以证明Fe3+与I−发生可逆反应，实验Ⅰ在用量上的用意是__________
(4)在实验I的溶液中加入CCl4，实验现象是____________________________，取其上层清液中滴加KSCN溶液，并未看到明显的红色，其原因为（从平衡移动的角度解释）
_________________________________________________________。

（深入探究）20min后继续观察实验现象：实验Ⅰ溶液棕黄色变深；实验Ⅱ溶液红色变浅。

(5)已知在酸性较强的条件下，I−可被空气氧化为I2，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将I−氧化为I2，使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。

甲同学设计实验：
____________________________________，20min内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是__________________________。

噲?2Fe2++I2使KI过量，再检验是否有Fe3+，以证明该反【答案】铁氰化钾 2Fe3++2I−垐?
应为可逆反应下层呈紫色，上层呈浅绿色用CCl4萃取碘以后，使平衡右移，Fe3+浓度更小，与SCN-的反应不明显向试管中加入5ml 0.1mol/L的KI溶液和1-2滴淀粉溶液，加酸调pH=5,钟后观察现象碘离子浓度过小，氢离子浓度过小（合理即可）
【解析】
【分析】
(1) 在含有Fe2+ 的溶液中滴加铁氰化钾溶液有蓝色沉淀生成；
(2) Fe3+与I-发生氧化还原反应生成碘单质；
(3) 取2mL实验Ⅰ反应后的溶液，滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液溶液呈红色，实验Ⅰ滴入几滴反应后仍含铁离子；
(4)I2易溶于CCl4；减小生成物的浓度，平衡会向正反应方向移动。

(5) 已知在酸性较强的条件下，I-可被空气氧化为I2，设计实验可以在酸性弱的条件下观察反应现象分析判断，导致溶液不变蓝的因素可逆是碘离子浓度和氢离子浓度低的原因。

【详解】
(1) 取实验Ⅰ反应后溶液适量，向溶液中滴加铁氰化钾溶液有蓝色沉淀生成，说明所得溶液中含有Fe2+ ，即反应中生成Fe2+；
(2) Fe3+与I-发生氧化还原反应，所以该反应的离子方程式为：2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2；
(3) 实验Ⅱ取2mL实验Ⅰ反应后的溶液，滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液，溶液变红色，说明KI过量的前提下仍含铁离子，说明反应不能进行彻底，证明反应为可逆反应；
(4) 因I2易溶于CCl4，则实验I的溶液中加入CCl4，振荡静置后可观察到下层呈紫色，上层呈浅绿色；在2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2平衡体系中，萃取后I2的浓度降低，平衡正向移动，溶液中Fe3+的浓度极低，向上层清液中滴加KSCN溶液，Fe3+与SCN-的反应不明显，无法看到明显的红色。

(5) 已知在酸性较强的条件下，I-可被空气氧化为I2，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将I-氧化为I2，使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。

甲同学设计实验：向试管中加入
5ml0.1molKI溶液和2滴淀粉溶液，加酸调至PH=5，20min内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是c(I-)浓度低、c(H+)浓度低。

5．某课外活动小组对“外界条件对铜与稀硝酸反应速率的影响”作了如下探究．
（1）现有以下仪器和用品：橡胶管、秒表、温度计、amol/L稀硝酸、bmol/L稀硝酸及下图中仪器．
①写出本实验的化学方程式，并标出电子转方向和数目：__________________________．
②设计实验方案：在_________________下，测定________________________________．
③在答卷的图中将A、B、C、D、几处用橡胶管以正确方式连接起来，以测定反应所产生气体的体积（三个容器中的液体和水都已画出）_______________．
④测定前，为避免NO被氧化为NO2，要用CO2排出锥形瓶和橡胶管中的空气：在锥形瓶中加入铜片后松开K2弹簧夹，从K2处的橡胶管向装置中通入CO2，此时K1处应进行的操作是____________，则空气已排尽．
（2）注入稀硝酸后，在给定条件下设计实验探究浓度和温度对化学反应速率的影响：温度25℃、50℃；时间t1、t2、t3；收集气体体积V1、V2．请完成下表：____________
实验编号稀硝酸的浓度
/(mol/L)
稀硝酸的体
积/mL
温度
/℃
时间
/min
收集气体
的体积/mL
①a V25t1V1
②V
③V
【答案】相同稀硝酸浓度、不同温度（或相同温度、不同稀硝酸浓度）相同时间内产生气体体积（或产生相同体积的气体所需的时间）
松开K1弹簧夹，接导管通入澄清石灰水至出现白色浑浊为止
实验编号稀硝酸的浓度
/(mol/L)
稀硝酸的体
积/mL
温度
/℃
时间
/min
收集气体
的体积/mL
①a V25t1V1
②b V25t1(或t2)V2(或V1)
③a(或b)V50t2(或t1)V1(或V2)
(只要组合体现唯一变量、时间同则气体体积不同；时间不同则气体体积相同，均给分) 【解析】
【详解】
（1）①因铜失去电子，HNO3得到电子，铜作还原剂被氧化，而稀硝酸中的氮元素被还原为NO，化学方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；电子转移方向和数目用单
线桥表示为；
②从所给的药品和仪器可知，本实验可以探究硝酸浓度的不同或温度的不同对反应速率的影响，而要探究一个影响因素，则必须保持其他影响因素一致，故若探究硝酸浓度对反应速率的影响，则温度相同，反之，若温度不同，则硝酸浓度相同；测定反应速率的快慢，可以通过测定相同时间内产生气体体积或产生相同体积的气体所需的时间来进行，故答案为：相同稀硝酸浓度、不同温度（或相同温度、不同稀硝酸浓度）；相同时间内产生气体体积（或产生相同体积的气体所需的时间）；
③根据题意可知，此装置应为排水量气装置，而D为反应的发生装置，生成的气体通过软管进入量气管，将其中的水排出，即量气管起排水量气的作用，排出的水进入贮水管，而
贮水管起到贮水的作用，故橡胶软管的应D接C接B接A ，故图为：；
④由于量气管起到收集NO的作用，故要将锥形瓶到量气管间的空气排干净，从K2处的橡胶管向装置中通入CO2，松开K1弹簧夹，在K1处接盛有澄清石灰水的烧杯，直到石灰水变浑浊时为止，故答案为：松开K1弹簧夹，接导管通入澄清石灰水至出现白色浑浊为止；（2）要设计实验探究浓度对化学反应速率的影响，则必须保持其他影响反应速率的影响因素一致，故若②的稀硝酸的浓度为b，则应保持温度与①的相同即25℃，而由于稀硝酸的浓度不同，故反应速率不同，则在相同的时间段内，收集到的其他的体积要不同，即时间为t1，则收集到的气体体积应为V2；或收集相同体积的气体时，所需的时间不同，即收集到的气体体积也为V1，但所需时间为t2；既然①②对比试验探究的是浓度的不同对反应速率的影响，则①③探究的是温度的不同对反应速率的影响，故③中温度应为50℃，则稀硝酸的浓度应为a，而由于温度不同，故反应速率不同，则在相同的时间段内，收集到的其他的体积要不同，即时间为t1，则收集到的气体体积应为V2；或收集相同体积的气体时，所需的时间不同，即收集到的气体体积也为V1，但所需时间为t2，故答案为：
实验编号稀硝酸的浓度
/(mol/L)
稀硝酸的体
积/mL
温度
/℃
时间
/min
收集气体
的体积/mL
①a V25t1V1
②b V25t1(或t2)V2(或V1)
③a(或b)V50t2(或t1)V1(或V2)。

6．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 C
10% H2O2/mL20.0V1V2
2 mol·L-1 FeCl3/ mL0 5.010.0
H2O/ 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。

7．某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素，进行了如下探究实验。

根据实验内容完善下列实验报告。

（1）该实验的目的为_________________________。

（2）该实验过程中用到的玻璃仪器有_________________________。

（3）过程体验
【答案】探究影响化学反应速率的因素试管、胶头滴管镁条反应物本身的性质粉
末越小越大 5mol/L 越大甲越高
【解析】
【分析】
（1）据题干所给信息“某化学探究小组为研究影响化学反应速率的因素”解答；
（2）该实验主要是试管实验，需要试管和胶头滴管；
（3）影响化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，另外外界的温度、反应物浓度、气体的压强、外加催化剂以及固体的接触面积对反应速率也有影响，据此解答。

【详解】
（1）为研究影响化学反应速率的因素进行的探究实验，所以实验目的为：探究影响化学反应速率的因素。

故答案为探究影响化学反应速率的因素；
（2）实验在试管中进行，需要胶头滴管滴加液体，所以用到的玻璃仪器有试管、胶头滴管；
（3）实验（1），镁比铁活泼，与同浓度的盐酸反应，镁反应速率快，得到的实验结论为：影响化学反应速率大小的内因为反应物本身的性质。

实验（2）固体的接触面积越大反应速率越快，则粉末状CaCO3与盐酸反应产生气泡的速率快；得到的实验结论为参加反应的固体物质颗粒越小，与其他反应物的接触面积越大，化学反应速率越快。

实验（3）反应物浓度越大反应速率越快，则铁片与5mol/L盐酸反应产生气泡的速率快；得到的结论为反应物的浓度越大，化学反应速率越快。

实验（4）温度越高反应速率越快，则甲的反应速率高，得到的结论为温度越高，化学反应速率越快。

【点睛】
控制变量法探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。

变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。

解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。

然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。

然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。

8．教材中用酸性 KMnO4和 H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素，某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，设计实验方案如下(KMnO4 溶液已酸化)：。