2020-2021备战高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项易错题含答案

2020-2021备战高考化学复习化学反应速率与化学平衡专项易错题含答案
一、化学反应速率与化学平衡
1．某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图1)。

从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。

（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：
编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%
①为以下实验作参照0.5 2.090.0
②醋酸浓度的影响0.5__36.0
③__0.2 2.090.0
（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。

t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了_____________腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了__(“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是
___________________________________。

（3）该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：______________________________；
……
（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。

请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：__________
【答案】2.0 碳粉含量的影响吸氧还原反应 2H2O+O2+4e-=4OH- （或4H++O2+4e-
=2H2O）反应放热，温度升高，体积膨胀实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）
①药品用量和操作同编号①实验（多孔橡皮塞增加进、出导管）
②通入氩气排净瓶内空气；
③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化（也可测温度变化，检验Fe2+等）。

如果瓶内压强增大，假设一成立。

否则假设一不成立。

（本题属于开放性试题，合理答案均给分）
【解析】
【详解】
(1)探究影响化学反应速率，每次只能改变一个变量，故有②中铁的量不变，为2.0g；
③中改变了碳粉的质量，故为探究碳粉的量对速率的影响。

(2) t2时，容器中压强明显小于起始压强，说明锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，碳为正极，铁为负极，碳电极氧气得到电子发生还原反应，电极反应式为：
O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：还原；O2+2H2O+4e-=4OH-；
(3) 图2中0-t1时压强变大的原因可能为：铁发生了析氢腐蚀、铁与醋酸的反应为放热反应，温度升高时锥形瓶中压强增大，所以假设二为：反应放热使锥形瓶内温度升高，故答案为：反应放热使锥形瓶内温度升高；
(4)基于假设一，可知，产生氢气，发送那些变化，从变化入手考虑
实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）
①药品用量和操作同编号①实验（多孔橡皮塞增加进、出导管）
②通入氩气排净瓶内空气；
③滴入醋酸溶液，同时测量瓶内压强变化（也可测温度变化，检验Fe2+等）。

如果瓶内压强增大，假设一成立。

否则假设一不成立。

（本题属于开放性试题，合理答案均给分）。

2．某化学兴趣小组探究氯与水反应的热效应及所得溶液氯元素含量，查阅大量资料并做下列实验探究验证
实验Ⅰ：在通风橱内向装有80mL蒸馏水的锥形瓶(瓶口塞上棉花团)中鼓入氯气，至溶液中pH没有明显变化停止通入氯气，使用数据采集器，测定在此过程中溶液的温度及pH变化，具体数据如图所示：
实验Ⅱ：对20mL饱和氯水加热，测出c（Cl—）、pH及温度变化如图2所示。

实验Ⅲ：采用莫尔法测定氯水中氯元素的含量。

此法是以24K CrO 为指示剂，用3AgNO 标准溶液进行滴定。

其实验步骤如下：
①准确移取25.00ml 氯水试样3份，分别置于锥形瓶中，再分别加入25.00ml 水； ②向试样中加入足量的22H O 溶液； ③除去过量的22H O ，冷却；
④调整溶液的pH ，再加入1mL5% 24K CrO 溶液，在不断摇动下用0.100mol L ⋅3
AgNO 标准溶液滴定至溶液呈砖红色242[2Ag CrO Ag +-
+=4CrO (↓砖红色)]
⑤重复上述实验，测得消耗3AgNO 标准溶液体积的平均值为vmL 回答下列问题：
（1）氯气在295K 、100Kpa 时，在1L 水中可溶解0.09mol ，实验测得溶于水的Cl 2约有三分之一与水反应。

该反应的离子方程式为______；估算该离子反应的平衡常数______ （2）根据实验Ⅰ测定结果判断氯气与水的反应是______(填“吸热反应”或“放热反应”)理由是______
（2）分析实验Ⅱ图，小组同学推测产生该结果的原因可能是多种反应造成的，下列叙述合理的是______
A ．升温，氯气挥发导致c （Cl —）减小
B ．对于2Cl 和2H O 的反应，升温平衡逆向移动，c （Cl —）减小，pH 减小
C ．升温，促进次氯酸分解2HClO 2HCl+O 2↑
D ．升温，可能发生3HClO
2HCl+HClO 3（强酸） ，使得pH 减小
（4）实验Ⅲ步骤3中加足量的22H O 溶液，目的是______ （5）用3AgNO 标准溶液滴定氯离子达到化学计量点时，(
)()c Ag c Cl -
-
=，若此时要求
不生成24Ag CrO 沉淀，则(
)24
c CrO -
最大不能超过______1
mol L
.-⋅已知：
()10sp K AgCl 1.810-=⨯，()12sp 24K Ag CrO 1.810]-=⨯
（6）计算实验Ⅲ氯水中氯元素的含量，列出算式：______1
g L -⋅
【答案】22Cl H O H Cl HClO +-+++ƒ
44.510-⨯ 放热反应 随氯气通入，溶液温
度升高 ACD 足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子 0.01 0.142v
【解析】 【分析】 【详解】
（1）氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为：
22Cl H O H Cl HClO +-+++ƒ，在1L 水中可溶解0.09mol 氯气，氯气浓度近似为
0.09mol /L ，则可建立如下三段式：
+-22Cl +H O H +Cl +HClO (mol/L)0.09000(mol/L)0.030.030.030.03(mol/L)
0.06
0.03
0.03
0.03
ƒ
起始转化平衡
则平衡常数()()
()
()
42c H c Cl c HClO 0.030.030.03
K 4.510c Cl 0.06
+--⨯⨯=
=
=⨯，故答案为：
22Cl H O H Cl HClO +-+++ƒ；44.510-⨯；
（2）由图可知，随氯气通入，发生反应使溶液温度升高，则正反应为放热反应，故答案为：放热；随氯气通入，溶液温度升高； （3）A.升高温度、气体的溶解度减小，则导致()c Cl -
减小，故A 正确；
B.为放热反应，升高温度平衡逆向移动，()c Cl
-
减小，而pH 增大，故B 错误；
C.HClO 不稳定，受热易分解，升温，促进次氯酸分解，故C 正确；
D.升温，可能发生33HClO 2HCl HClO (-
+V
强酸)，酸性增强，则pH 减小，故D 正
确；故答案为：ACD ；
（4）实验Ⅲ步骤3中加足量的22H O 溶液，目的是足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子，故答案为：足量的过氧化氢可将氯气完全还原为氯离子； （5）用3AgNO 标准溶液滴定氯离子达到化学计量点时，(
)()c Ag
c Cl -
-
=，不生成
24Ag CrO 沉淀，则(
)()()
122424
102Ksp Ag Cr 1.810c CrO
0.01mol /L 1.810
c Ag ---+
⨯<
==⨯，故答案为：0.01；
（6）由3Cl AgCl AgNO -
～～可知，实验Ⅲ氯水中氯元素的含量为
33
0.1mol /L v 10L 35.5g /mol
0.142vg /L 2510L
--⨯⨯⨯=⨯，故答案为：0.142v 。

3．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）上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________； （2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________；
（3）实验室中现有24Na SO 、4MgSO 、24Ag SO 、24K SO 等4中溶液，可与实验中
4CuSO 溶液起相似作用的是______________________________________；
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措旌有________（答两种）； （5）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。

①请完成此实验设计，其中：V 1=______，V 6=______，V 9=______；
②该同学最后得出的结论为：当加入少量4CuSO 溶液时，生成氢气的速率会大大提高。

但当加入的4CuSO 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________________________________________________________ 【答案】Zn+CuSO 4=ZnSO 4+Cu ，Zn+H 2SO 4=ZnSO 4+H 2↑ CuSO 4与Zn 反应产生的Cu 与Zn 形成铜锌原电池，加快了氢气产生的速率 Ag 2SO 4 升高反应温度、适当增加硫酸的浓度（答案合理即可） 30 10 17.5 当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，降低了锌与溶液的接触面积 【解析】 【详解】
（1）在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO 4＋Zn===ZnSO 4＋Cu 、Zn ＋H 2SO 4=ZnSO 4＋H 2↑。

（2）由于Zn 与反应生成的Cu 及硫酸铜溶液组成了CuZn 原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。

（3）只要是比锌的金属性弱的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。

（4）要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。

（5）①因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取 30 mL ，根据F 中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL ，可以求得V 6＝10 mL ， V 9＝17.5 mL 。

②由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢。

4．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。

5．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。

在常温下按照如下方案完成实验。

（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_______________________________。

（2）常温下5% H2O2溶液的pH约为6，H2O2的电离方程式为_____________________。

（3）实验①和②的目的是______________________________。

实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。

资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。

为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_______________________。

（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是__________________________。

【答案】（1）降低了活化能（2）H2O2H＋＋HO2-
（3）探究浓度对反应速率影响向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)
（4）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
【解析】
分析：（1）催化剂改变反应的途径，降低反应所需的活化能；（3）实验①和②的浓度不同；为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较；（4）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，以此来解答。

详解：（1）催化剂改变反应的途径，降低反应所需的活化能，从而加快反应速率，故答案为降低了反应的活化能；（2）H2O2的电离方程式为H2O2H++HO2－；（3）实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较，则向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中）；（4）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，结合实验方案可知，碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率。

点睛：本题考查影响化学反应速率的因素，较好的考查学生实验设计、数据处理、图象分析的综合能力，题目难度中等，注意信息的利用即可解答。

6．已知：乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOC−COOH，可简写为H2C2O4)。

25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×10−8，碳酸钙的Ksp=2.5×10−9。

回答下列问题：
(1)25℃时向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×10−4mol/L的草酸钾溶液20mL，能否产生沉淀________(填“能”或“不能”)。

(2)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滴定过程中操作滴定管的图示正确的是________(填编号)。

②判断滴定终点的方法是：________。

③若配制酸性KMnO4标准溶液时，俯视容量瓶的刻度线，会使测得的草酸溶液浓度
__________(填“偏高”或“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)。

④写出表中a对应的实验目的________；
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)：
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。

某同学认为该小组“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，请简述改进的实验方案______。

【答案】不能 A 当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色偏低探究温度对该反应速率的影响其它条件相同时，利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应，测量溶液褪色时间
【解析】
【分析】
（1）根据c（Ca2+）•c （C2O42-）和Ksp（4.0×10-8）相对大小判断，如果c（Ca2+）•c （C2O42-）＜Ksp（4.0×10-8），则无沉淀生成；
（2）I．①根据滴定管的使用规则，滴定时，左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出，防止活塞被意外打开；
②判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色；
③配置酸性KMnO4标准溶液时，俯视容量瓶的刻度线，溶液的体积偏小，配制的溶液的浓度偏大，滴定时消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小，则消耗的高锰酸钾的物质的量偏小；Ⅱ．④实验1、2反应物用量完全相同，只有温度不同；
⑤因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系，则需满足高锰酸钾的物质的量相同，浓度不同的草酸溶液。

【详解】
（1-5mol/L，二者混合后，钙离子浓度=2.5×10-5mol/L，草酸钾的浓度为4.0×10-4mol/L，混合后c（Ca2+）•c（C2O42-）
=2.5×10-5 ×4.0×10-4=1×10-8＜Ksp（4.0×10-8），故无沉淀生成，故答案为不能；（2）I．①根据滴定管的使用规则，滴定时，左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出，防止活塞被意外打开，即如图A所示操作，故答案为A；
②判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色，故答案为当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色；
③配置酸性KMnO4标准溶液时，俯视容量瓶的刻度线，溶液的体积偏小，配制的溶液的浓度偏大，滴定时消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小，则消耗的高锰酸钾的物质的量偏小，由反应方程式可知，测定的草酸的物质的量偏小，即测得的草酸溶液浓度偏低，故答案为偏低；
Ⅱ．④实验1、2反应物用量完全相同，只有温度不同，目的就在于探究温度不同对反应速率的影响，故答案为；探究温度不同对反应速率的影响；
⑤因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系，则需满足高锰酸钾的物质的量相同，浓度不同的草酸溶液，故答案为其它条件相同时，利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应，测量溶液褪色时间。

【点睛】
本题考查了探究温度、浓度对反应速率的影响、浓度岁时间变化的曲线，题目难度中等，试题侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。

7．（10分）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）上述实验中发生反应的化学方程式有。

（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是。

（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。

①请完成此实验设计，其中：V1= ，V6= ，V9= 。

②反应一段时间后，实验E中的金属呈色。

③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。

【答案】（1）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2-（2分）
（2）CuSO4与Zn反应产生的铜与Zn形成微电池，加快了氢气产生的速度（2分）
（3）①V1=30；V6=10；V9=17.5 ②红色（紫红色）（每格1分，共4分）
③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了Zn与溶液接触的表面（2分）
【解析】
试题分析：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原因：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，Zn、Cu、H2SO4形成原电池：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2-加快反应；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，则该实验只是研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，故其他量浓度均不变，故溶液总体积相同，故V1=V2=V3=V4=V5=30；V6=10；V9=17.5；E中加入10mL饱和CuSO4溶液，会导致Zn表面附着一层红色金属铜；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生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了Zn与溶液接触的表面，是反应速率减慢。

考点：探究实验。

8．某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验，探究O2与KI溶液发生反应的条件。

供选试剂：30% H2O2溶液、0.1mol/L H2SO4溶液、MnO2固体、KMnO4固体。

（1）小组同学设计甲、乙、丙三组实验，记录如下：
操作现象
甲向I的锥形瓶中加入______，向I的______中加入
30% H2O2溶液，连接I、Ⅲ，打开活塞
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
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：
操作现象
甲向I的锥形瓶中加入MnO2固体，向I的分液漏斗I中产生无色气体并伴随大量白
（2）丙实验中，根据实验现象可知，在酸性条件下，O2与KI溶液反应生成了碘，其离子方程式是O2+4I-+4H+=2I2+2H2O。

（3）对比乙、丙实验可知，乙实验中没有使用0.1mol/L H2SO4溶液、没有碘生成，故O2与KI溶液发生反应的适宜条件是酸性环境。

为进一步探究溶液的酸性强弱对反应速率的影响，可采取的实验措施是：使用不同浓度的稀硫酸作对比实验。

（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。

欲证明白雾中是否含有H2O2，根据其具既有还原性又有氧化性，可以将I中产生的气体直接通入酸性KMnO4 溶液或品红溶液中，若观察到酸性KMnO4 溶液褪色或品红溶液褪色，而O2不能使这两种溶液褪色，所以O2中有H2O2。

故应选择AD两种溶液。

O2也能与FeCl2 溶液、氢硫酸反应，故不能用于检验所以O2中是否有H2O2。

（5）资料显示：KI溶液在空气中久置会被缓慢氧化：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，说明I2可能与KOH发生了歧化反应，其离子方程式为3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O。

要证明这个猜想是否正确，可以利用I-和IO3-可以发生归中反应生成I2，设计实验方案检验I2，实验方案是：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。

点睛：本题以探究影响化学反应速率的因素的实验为载体，考查了实验方案的设计与评价，实验方案设计的一般要求、常见气体的制备方法、常见物质的检验方法等等。

要求学生要掌握控制变量法，能根据控制变量法设计实验方案，探究某个变量对事件的影响规律，掌握常见气体的制备方法，掌握常见物质的检验方法，并且能根据物质的组成特点选择合适的检验方法。

9．某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。

光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为 Cr3+。

某课题组研究发现，少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。

为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

①4601030
②5601030
③560____________________
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示。

（2）上述反应后草酸被氧化为__________（填化学式）。

（3）实验①和②的结果表明______________________________________；实验①中0〜t1时间段反应速率v(Cr3+)=___________mol·L-1·min-1（用代数式表示）。

（4）该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2+起催化作用；
假设二：___________________________________；
假设三：___________________________________；
……
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。

[除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·A12(SO4)3·24H2O、A12(SO4)3等。

溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定]
实验方案（不要求写具体操作过程）预期实验结果和结论
______________________________
【答案】2020（草酸和蒸馏水体积和为40mL，草酸体积不等于20mL均可）CO2溶液
pH对该反应的速率有影响A13+起催化作用SO42-起催化作用用等物质的量
的K2SO4·A12(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾，控制其他条件与实验①相同，进行对比实验反应进行相同时间后，若溶液中 c(C2O72-)大于实验①中的c(Cr2O72-)，则假设一成立；若两溶液中的c（Cr2O72-)相同，则假设一不成立
【解析】
（1）根据题意要求，调节不同初始pH和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，由此可知实验③改变的是草酸溶液用量，但应保持溶液总体积不变，所以草酸溶液和蒸馏水可以都。