2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡提高练习题压轴题训练含答案

2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡提高练习题压轴题训练含答案
一、化学反应速率与化学平衡
1．某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时，溶液褪色先慢后快，即反应速率由小变大。

小组成员为此“异常”现象展开讨论，猜想造成这种现象的最可能原因有两种，并为此设计实验进行探究验证。

猜想Ⅰ：此反应过程放热，温度升高，反应速率加快；
猜想Ⅱ：……。

（实验目的）探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因
（实验用品）仪器：试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等；
试剂：0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4（硫酸酸化）溶液等。

请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路，补充完整所缺内容。

（1）草酸（H2C2O4，弱酸）与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为
（2）要完成对猜想Ⅰ的实验验证，至少还需要一种实验仪器是
（3）猜想Ⅱ可是:___________________
要设计实验验证猜想Ⅱ，进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器，分别是
（4）基于猜想Ⅱ成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容。

【答案】（1）5H2C2O4+2MnO42—+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
（2）温度计（3）生成的Mn2+对该反应有催化作用，加快反应速率；MnSO4（s）和秒表（4）基于猜想Ⅱ成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容。

（加入试剂时只要A试管与B试管所加的0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L 酸性KMnO4体积相等即给分。

）
【解析】
试题分析：猜想II：影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂，而草酸与高锰酸钾溶液发生反应：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O，溶液褪色先慢后快，即反应速率由小变大，反应物是溶液，无气体，故不能是反应物的浓度和压强对反应速率产生的影响，则只能是生成的产物又做了此反应的催化剂，加快了反应速率，故答案为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率；（1）草酸中的碳元素被在酸性条件下能被高锰酸钾溶液氧化为CO2，高锰酸根能被还原为Mn2+，根据得失电子数守恒来配平可得离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O；（2）由于猜想I是认为可能是由于反应放热导致体系温度升高而加快了反应速率，故应测量反应前和反应开始后一段时间的温度变化，则还缺少温度计；
（3）猜想II是认为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用，由于Cl-也能使高锰酸钾溶液褪色，故为了避免Cl-的干扰，故应补充MnSO4固体，通过测量溶液褪色的时间的长短来验证猜想，则还需的仪器是秒表；
（4）要通过对比实验来验证猜想Ⅱ，则实验B和实验A的试剂的选择应除了MnSO4固体不同，其他均应相同，故试管B内加入的试剂是在试管A试剂的基础上多加了MnSO4（s），由于结论是猜想II成立，则试管B的褪色时间应该比试管A的更快，故答案为
2．黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2，现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：
现称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，
实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，初读数为
0.00mL，终读数如图所示。

请回答下列问题：
（1）称量样品所用的仪器为_____，将样品研细后再反应，其目的是_______。

（2）装置a的作用是________。

a．有利于空气中氧气充分反应 b．除去空气中的水蒸气
c．有利于气体混合 d．有利于观察空气流速
（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是___________。

（4）滴定时，标准碘溶液所耗体积为_________mL。

判断滴定已达终点的现象是
_______。

通过计算可知，该黄铜矿的纯度为________。

（5）若用右图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是____。

（填编号）
（6）若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2，测得的黄铜矿纯度误差为＋1%，假设实验操作
均正确，可能的原因主要有____________________。

【答案】电子天平使原料充分反应、加快反应速率 b、d 使反应生成的SO2全部进入d 装置中，使结果精确 20.10mL 溶液恰好由无色变成浅蓝色，且半分钟内不褪色 80.4% ②空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀；BaSO3被氧化成BaSO4
【解析】
【分析】
(1)根据称量黄铜矿样品1.150g，选择精确度较高的仪器；将样品研细，增大了接触面积；
(2)浓硫酸可以将水除去，还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速；
(3)反应产生的二氧化硫应该尽可能的被d装置吸收；
(4)根据滴定管的读数方法读出消耗碘溶液的体积，根据反应结束时的颜色变化判断滴定终点；先找出黄铜矿和二氧化硫及碘单质的关系式CuFeS2～2SO2～2I2，再根据题中数据进行计算；
(5)图2中的②中通入二氧化硫，反应生成了硫酸钡沉淀，可以根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的量；
(6)Ba(OH)2溶液能吸收空气的CO2，另外BaSO3易被空气中氧气氧化，这些原因均能引起测定误差。

【详解】
(1)由于称量黄铜矿样品1.150g，精确度达到了千分之一，应该选用电子天平进行称量，把黄铜矿样品研细，可以增大接触面积，从而提高反应速率，并且使黄铜矿充分反应；(2)装置a中的浓硫酸可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入反应装置b中发生危险，同时根据冒出的气泡的快慢来控制气体的通入量，故答案为bd；
(3)黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然需要通入一段时间的空气，可以将b、d装置中的二氧化硫全部排出去，使结果更加精确；
(4)根据滴定管的示数是上方小，下方大，可以读出滴定管示数是20.10mL，当达到滴定终点时，二氧化硫已经被碘单质消耗完毕，再滴入一滴碘单质，遇到淀粉会变蓝；根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式：CuFeS2～2SO2～2I2，消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.10mL 时，即消耗的碘单质的量为：0.05mol/L×0.0201L=0.00105mol，所以黄铜矿的质量是：
0.5×0.00105mol×184g/mol×10=0.9246g，所以其纯度是：0.9246g
1.15g
×100%=80.4%；
(5)由于图2中，②硝酸钡溶液中通入二氧化硫能够生成硫酸钡沉淀，过滤干燥后，根据硫酸钡的质量计算出二氧化硫的质量，故答案为②；
(6)将原装置d中的试液改为Ba(OH)2，测得的黄铜矿纯度误差为＋1%，在实验操作均正确的前提下，引起误差的可能原因主要有空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4。

3．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应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)+Q。

经2分钟反应达到平衡，测得n(SO3)=0.040mol，则O2的平
均反应速率为______
(2)在容积不变时，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有______(选填编号)
a.移出氧气
b.降低温度
c.减小压强
d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图，请在图中画出其他条件不变情况下，起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___
(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4
①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。

酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性，其原因是______
②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，本身被氧化为SO42﹣。

写出有关的离子方程式
______。

有2mol氧化产物生成时转移的电子数为______
【答案】0.005mol/(L•min) bd 抑
制Fe3+与Fe2+的水解，并防止Fe2+被氧化成Fe3+ FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+
14N A
【解析】
【分析】
(1)根据v＝
c
t
∆
∆
求出氧气的速率，然后根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比计
算；
(2)反应放热，为提高SO2平衡转化率，应使平衡向正反应方向移动，可降低温度，体积不变，不能从压强的角度考虑，催化剂不影响平衡移动，移出氧气，平衡向逆反应方向移动，不利于提高SO2平衡转化率，由此分析解答；
(3)反应是放热反应，温度升高，平衡逆向进行，二氧化硫的转化率减小，但达到平衡所需要的时间缩短，据此画出曲线；
(4)①Fe3＋与Fe2＋易水解，Fe2＋易被氧化成Fe3＋；
②根据氧化还原反应中的反应物和生成物几何电子守恒来配平化学方程式，结合方程计算转移电子数。

【详解】
(1)v(SO3)＝
c
t
∆
∆
＝
0.040mol
2L
2min
＝0.01mol/(L•min)，所以v(O2)＝
1
2
v(SO3)＝0.005mol/(L•min)，
故答案为：0.005mol/(L•min)；
(2)a．移出氧气，平衡逆向移动，二氧化硫的转化率减少，故不选；
b．降低温度，平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，故选；
c．减小压强，平衡逆向移动，二氧化硫的转化率减少，故不选；
d．再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)，相当于增大压强，平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，故选；
故答案为：bd；
(3)反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) △H＜0，SO2的转化率在起始温度T1＝673K下随反应时间(t)的变化如图，其他条件不变，仅改变起始温度为T2＝723K，温度升高，平衡逆向进行，二氧化硫的转化率减小，但反应速率增大，达到平衡需要的时间短，在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图如图所示
；故答案为：；
(4)①Fe2O3(或Fe3O4等)溶于H2SO4后，生成的Fe3＋与Fe2＋易水解，Fe2＋易被氧化成Fe3＋，所以要加入Fe粉和酸，抑制Fe3＋与Fe2＋的水解，并防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，故答案为：抑制Fe3＋与Fe2＋的水解，并防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；
②−2价的硫离子具有还原性，FeS2可以将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为硫酸根离子，有关的离子方程式为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+，氧化产物是硫酸根离子，有2mol硫酸根生成时转移的电子数为14N A，故答案为：
FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+；14N A。

【点睛】
注意(3)温度升高，平衡逆向进行，二氧化硫的转化率减小，但反应速率增大，达到平衡需要的时间短，此为解题的关键。

4．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-
24
S 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-
24
Na2S2O4在水中溶解度较大，在酒精中溶解度较小
2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2 Zn(OH)2难溶于水，易与Na2S2O4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BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可确定产品中含有Na2SO4
【解析】
【分析】
合成保险粉的反应物为Zn、SO2、H2O，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。

【详解】
（1）合成保险粉的反应物有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，说明发生了：H 2O +SO 2=H 2SO 3反应，最后反应得到ZnS 2O 4溶液，说明又发生了：Zn +2H 2SO 3=∆ZnS 2O 4+2H 2O 反应，总过程也可以写成：Zn +2SO 2=∆ZnS 2O 4，多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积，加快气体的吸收速率；
（2）溶液中存在：Na 2S 2O 4(s )ƒNa 2S 2O 4(aq )ƒ2Na +(aq )+2-
24S O (aq )[或Na 2S 2O 4(s )ƒ2Na +(aq )+2-
24S O (aq )]，增大c (Na +)，平衡向逆反应方向移动，所以向滤液中加入一定量食盐，立即析出Na 2S 2O 4•2H 2O 晶体；
（3）根据温度控制在40～45℃可知需要控制温度的加热方式一般是水浴加热； （4）根据步骤2中将得到的ZnS 2O 4溶液加入NaOH 溶液中，过滤，滤渣为Zn (OH )2，向滤液中加入食盐，才析出Na 2S 2O 4•2H 2O 晶体，可知Na 2S 2O 4在水中溶解度较大；根据步骤5析出的晶体用无水乙醇洗涤的目的是使晶体迅速干燥，避免溶解而减少损耗，可知其在酒精中溶解度较小；
（5）由题意可知甲酸钠、二氧化硫、碳酸钠反应生成Na 2S 2O 4，同时生成二氧化碳，反应的方程式为2HCOONa +4SO 2+Na 2CO 3=2Na 2S 2O 4+H 2O +3CO 2；
（6）锌粉法产品纯度高，可能的原因是Zn (OH )2难溶于水，易与Na 2S 2O 4分离； （7）设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na 2SO 4，要避免Na 2S 2O 4干扰，所以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。

5．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 4KMnO 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 4KMnO 固体，
Ⅱ试管中有气泡冒出，
Ⅱ试管中加入适量
240.1mol /LH SO 溶液，连接装置
Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯 溶液变蓝
（1）选择Ⅰ装置用4KMnO 固体制取2O ，为避免4KMnO 固体随2O 进入Ⅱ试管对实验造成干扰，应进行的改进是________，②组实验中2O 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2O 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 4KMnO 固体，Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制 pH 8= ，
连接装置Ⅰ、Ⅱ，点燃酒精灯
溶液略变蓝 ④ 向Ⅰ试管中加入 4KMnO 固体，Ⅱ试管中滴加 KOH 溶液控制 pH 10= ， 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“pH 10=时2O 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2O 后________。

（iii ）小刚同学向pH 10=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3IO -
，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 -。

6．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）。

7．某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变
对化学反应速率的影响”，实验如下：(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实
验
序
号
实验温
度/K
参加反应的物质溶液颜色
褪至无色
时所需时
间/s
KMnO4溶液(含硫酸)H2C2O4溶液H2O
V/mL c/mol·L－1V/mL c/mol·L－1V/mL
A29320.0240.106
B T120.0230.1V18
C31320.02V20.11t1
(1)通过实验A、B，可探究出浓度的改变对反应速率的影响，其中V1＝_________，T1＝_______；通过实验___________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。

(2)C组实验中溶液褪色时间t1______(填“＞”或“＜”)8s,C组实验的反应速率v(KMnO4) =
_________________。

(用含有t1的式子表示)
(3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中n(Mn2＋)随时间变化的趋势如图所示，并以此分析造成n(Mn2+)突变的可能的原因是：______________。

【答案】1 293 B、C ＜ 0.02/3t1 mol·L－1·s－1生成的Mn2＋对反应有催化作用，使得反
应速率加快，单位时间内产生的n(Mn 2＋)突增 【解析】 【分析】
(1)实验A 、B ，从表中数据可知改变的条件是同温下浓度对反应速率的影响，根据H 2C 2O 4溶液浓度不同对反应速率的影响进行解答；
(2)实验B 、C 应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响；先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率； (3)实验过程中n(Mn 2+)随时间变化的趋势如图所示，由图可知反应速率突然增大。

【详解】
(1)实验A 、B ，从表中数据可知改变的条件是H 2C 2O 4浓度，故通过实验A 、B ，可探究出浓度的改变对反应速率的影响；溶液的总体积相同，高锰酸钾和草酸的浓度相同，用量也相同，根据实验1可知溶液总体积为6mL ，所以V 1=1.0mL ；其他条件相同，探究浓度对化学反应速率的影响，故温度T 1=293；其他条件相同，探究温度对化学反应速率的影响，则B 、C 符合；
(2)实验B 、C 应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响，实验3温度较大，则反应速率较大，t 1＜8s ，C 组实验的反应速率v(KMnO 4)=
11
0.02mol /L 3t s
=1
0.023t mol•L -1•s -1； (3)实验过程中n(Mn 2+)随时间变化的趋势如图所示，由图可知反应速率突然增大，可说明生成的Mn 2+对反应有催化作用，使得反应速率加快，单位时间内产生的n(Mn 2+)突增。

8．某小组拟用酸性KMnO 4溶液与H 2C 2O 4溶液的反应（此反应为放热反应）来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果（忽略溶液混合体积变化）。

限选试剂和仪器：0.20 mol/L H 2C 2O 4溶液、0.010 mol/L KMnO 4溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。

回答下列问题：
（1）KMnO4溶液用_______酸化（填名称）；写出上述反应的离子方程式：
________________；当有2mol KMnO4被还原时，生成的CO2的体积（标况下）为______；电子转移为_____mol；
（2）上述实验①②是探究____________对化学反应速率的影响；上述实验②④是探
__________对化学反应速率的影响。

若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为______________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是__________________。

（3）实验①中对“乙”重复测量三次，所得数值分别13.6，13.5，13.4。

忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝___________
（4）已知实验①50℃时c(MnO4-)～反应时间t的变化曲线如图。

若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出实验②25℃时c(MnO4-)～t的变化曲线示意图_______。

【答案】稀硫酸；2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O224L10温度催化剂
0.5溶液褪色所需时间 5.0×10－4mol·L－1·s－1
【解析】
【分析】
（1）因为高锰酸钾具有强氧化性，反应中高锰酸钾为氧化剂，草酸为还原剂；
（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致；
（3）实验①中草酸过量，高锰酸钾完全反应；
（4）25℃时反应速率小于50℃时，所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小。

【详解】
（1）因为高锰酸钾具有强氧化性，酸性高锰酸钾是用稀硫酸酸化的，H2SO4、KMnO4与H2C2O2发生反应，KMnO4被还原为MnSO4，化合价降低5价，H2C2O2被氧化为CO2，每个C原子的化合价升高1价，1个H2C2O2升高2价，则高锰酸钾与草酸计量数之比为2：5，根据原子守恒配平可得：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O；由方程式可知当有
2molKMnO4被还原时，反应转移10mol电子，生成10molCO2，标况下体积为224L，故答案为：稀硫酸；5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O；224；10；
（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①②的反应条件可知，实验①②可探究温度对反应速率的影响；其他条件相同，④中加了MnSO4固体，锰离子对该反应起催化作用，则②④探究的是催化剂对反应速率的影响；实验②③中的H2C2O4溶液的加入体积不同，故要探究H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积均为6.0mL，则a的值为0.5；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短，故要测量的。