高考化学综合题专题复习【化学反应速率与化学平衡】专题解析附详细答案

高考化学综合题专题复习【化学反应速率与化学平衡】专题解析附详细答案
一、化学反应速率与化学平衡
1．某化学兴趣小组欲测定KClO 3，溶液与3NaHSO 溶液反应的化学反应速率．所用试剂为10mL0.1mol/LKClO 3，溶液和310mL0.3mol /LNaHSO 溶液，所得数据如图所示。

已知：
2334ClO 3HSO Cl 3SO 3H ----++=++。

（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min 内的平均反应速率
()Cl v -=________()mol /L min ⋅。

（2）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小．某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表示。

方案
假设
实验操作
Ⅰ
该反应放热使溶液温度升高，反应速率加快
向烧杯中加入10mL0.1mo//L 的3KClO 溶液和10mL0.3mol/L 的
3NaHSO 溶液，
Ⅱ
取10mL0.1mo/L 的3KClO 溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl 固体，再加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液
Ⅲ
溶液酸性增强加快了化学反应速率
分别向a 、b 两只烧杯中加入10mL0.1mol/L 的3KClO 溶液；向烧杯a 中加入1mL 水，向烧杯b 中加入1mL0.2mol/L 的盐酸；再分别向两只烧杯中加入10mL0.3mol/L 的3NaHSO 溶液
①补全方案Ⅰ中的实验操作：________。

②方案Ⅱ中的假设为________。

③除Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是________。

④某同学从控制变量的角度思考，认为方案Ⅲ中实验操作设计不严谨，请进行改进：________。

⑤反应后期，化学反应速率变慢的原因是________。

【答案】0.0025 插入温度计 生成的Cl -加快了化学反应速率 生成的24SO -
加快了化学反应速率 将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液 反应物浓度降低 【解析】 【分析】 【详解】
（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min 内生成氯离子的浓度是0.010mol/L ，所以平均反应速率()()Cl
0.010mol /L 4min 0.0025mol /L min c -
=÷=⋅；
（2）①由于是假设该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此需要测量反应过程中溶液温度的变化；
②方案I 、Ⅱ相比较，Ⅱ中加入了少量氯化钠，所以方案Ⅱ中的假设为生成的Cl -加快了化学反应速率；
③由于反应中还有硫酸根离子生成，则除I 、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率；
④为防止氯离子对实验的干扰，则改进措施是将1mL 水改为1mL0.2mol/L 的NaCl 溶液； ⑤反应后期反应物浓度减小，因此化学反应速率变慢。

【点睛】
对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。

每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。

它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。

2．某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验：
实验Ⅰ：将3Fe +转化为2Fe (+
如图)
(1)Fe 3+与Cu 粉发生反应的离子方程式为______．
(2)探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：查阅资料：
.SCN -ⅰ的化学性质与I -相似，2.2Cu 4I 2CuI (+
-+=↓ⅱ
白色2)I +
实验方案
现象 结论
步骤1：取4mL ______ mol /L 4CuSO 溶液，向其产生白
4CuSO 与KSCN 反应产
2Cu +与SCN -反应的离子方程式为______．
实验Ⅱ：将2Fe +转化为3Fe +
探究上述现象出现的原因：查阅资料：22Fe
NO Fe(NO)(+
++ƒ棕色)
(3)用离子方程式解释NO 产生的原因______．
(4)从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析： 反应Ⅰ：2Fe +与3HNO 反应； 反应Ⅱ：2Fe +与NO 反应
①依据实验现象，甲认为反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ______(填“快”或“慢”)．
②乙认为反应Ⅰ是一个不可逆反应，并通过实验证明其猜测正确，乙设计的实验方案是______．
③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因______．
【答案】3222Fe Cu 2Fe Cu ++++=+ 0.1 取44mL0.1mol /LFeSO 溶液，向其中滴加3滴0.1mol /LKSCN 溶液 ()222Cu
4SCN 2Cu SCN (SCN)+
-+=↓+
23323Fe 4H NO 3Fe NO 2H O ++-
+++=+↑+ 慢 取反应后的黄色溶液于试管中，向其
中加入几滴(]
36K [Fe CN)溶液或者4KMnO ，溶液无明显变化，说明反应I 是不可逆反应
2Fe +被硝酸氧化为3Fe +，导致溶液中2Fe +浓度降低，导致平衡22Fe NO Fe(NO)
+++ƒ逆向移动，最终2Fe(NO)+
完全转化为3Fe +，溶液由棕色变为黄色 【解析】 【分析】
（1）Fe 3+与Cu 粉发生反应生成铜离子与亚铁离子；
（2）图1中得到溶液中Fe 2+为0.2mol/L ，Cu 2+为0.1mol/L ，分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液，滴入KSCN 溶液进行对照实验；由题目信息ii 可知，Cu 2+与SCN -反应生成CuSCN 沉淀，同时生成(SCN)2；
（3）亚铁离子具有还原性，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，反应生成铁离子、NO 与水；
（4）①反应速率快的反应现象最先表现；
②反应中硝酸过量，若存在平衡，溶液中含有Fe 2+，否则没有Fe 2+，可以用K 3[Fe(CN)6]溶
液检验；
③Fe 2+被硝酸氧化为Fe 3+，导致溶液中Fe 2+浓度降低，导致平衡发生移动，最终Fe(NO)2+完全转化为Fe 3+。

【详解】
（1）Fe 3+与Cu 粉发生反应生成铜离子与亚铁离子，反应离子方程式为：
3222Fe Cu 2Fe Cu ++++=+，
故答案为：3222Fe Cu 2Fe Cu ++++=+；
（2）由反应3222Fe Cu 2Fe Cu ++++=+，可知图1中得到溶液中2Fe +为0.2mol /L ，
2Cu +为0.1mol /L ，分别取相同浓度的硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液，滴入KSCN 溶液进行
对照实验，故实验方案为：
步骤1：取44mL0.1mol /LCuSO 溶液，向其中滴加3滴0.1mol /LKSCN 溶液， 步骤2：取44mL0.1mol /LFeSO 溶液，向其中滴加3滴0.1mol /LKSCN 溶液， 由题目信息ii 可知，2Cu +与SCN -反应生成CuSCN 沉淀，同时生成2(SCN)，反应离子方程式为：222Cu
4SCN 2CuSCN (SCN)+
-+=↓+，
故答案为：0.1；取44mL0.1mol /LFeSO 溶液，向其中滴加3滴0.1mol /LKSCN 溶液；222Cu
4SCN 2CuSCN (SCN)+
-+=↓+；
（3）亚铁离子具有还原性，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，反应生成铁离子、NO 与水，反应离子方程为：23323Fe 4H NO 3Fe NO 2H O +
+-
+++=+↑+，
故答案为：23323Fe
4H NO 3Fe NO 2H O +
+-
+++=+↑+；
（4）①溶液先变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色，反应速率快的反应现象最先表现，反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的慢， 故答案为：慢；
②反应中硝酸过量，若存在平衡，溶液中含有2Fe +，否则没有2Fe +，具体的实验方案是：取反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴(]
36K [Fe CN)溶液，溶液无明显变化，说明反应I 是不可逆反应，
故答案为：取反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴(]
36K [Fe CN)溶液，溶液无明显变化，说明反应I 是不可逆反应；
③Fe 2+被硝酸氧化为3Fe +，导致溶液中2Fe +浓度降低，导致平衡
22Fe NO Fe(NO)+++ƒ逆向移动，最终2Fe(NO)+完全转化为3Fe +，溶液由棕色变为黄
色，
故答案为：2Fe +被硝酸氧化为3Fe +，导致溶液中2Fe +浓度降低，导致平衡
22Fe NO Fe(NO)+++ƒ逆向移动，最终2Fe(NO)+完全转化为3Fe +，溶液由棕色变为黄
色。

3．某兴趣小组在实验室进行如下实验探究活动。

(1)设计如下实验研究2Fe3＋＋2I－ƒ2Fe2＋＋I2的反应。

①振荡静置后C中观察到的现象是_______________________；为证明该反应存在一定限度，还应补做实验为：取C中分液后的上层溶液，然后______________(写出实验操作和现象)。

②测定上述KI溶液的浓度，进行以下操作：
I用移液管移取20.00 mL KI溶液至锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，再加入足量H2O2溶液，充分反应。

II小心加热除去过量的H2O2。

III用淀粉做指示剂，用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定，反应原理为：2Na2S2O3＋I2＝2NaI＋Na2S4O6。

步骤II是否可省略?____________(答“可以”或“不可以”)
步骤III达到滴定终点的现象是___________________________。

巳知I2浓度很高时，会与淀粉形成稳定的包合物不易解离，为避免引起实验误差，加指示剂的最佳时机是
________。

(2)探究Mn2＋对KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响。

反应原理(化学方程式)为________；
仪器及药品：试管(两支)、0.01 mol/L KMnO4酸性溶液、0.1 mol/L H2C2O4溶液、一粒黄豆大的MnSO4固体；
实验方案：请仿照教材(或同教材)设计一个实验用表格，在行标题或列标题中注明试剂及观察或记录要点。

______________
【答案】溶液分层，上层水层为黄绿色，下层四氯化碳层为紫色滴加KSCN溶液，溶液变红不能；；当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时，蓝色褪去且半分钟内不复原用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时，滴加淀粉指示剂，再继续滴加标准溶液
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
加入试剂0.01mol/LKMnO4酸性溶液和0.1mol/L
的H2C2O4溶液
0.01mol/LKMnO4酸性溶液、0.1mol/L的
H2C2O4溶液和硫酸锰固体
褪色时间
实验结论
【解析】
【分析】
（1）①由题意可知，过量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和碘，向溶液中加入四氯化碳，振荡静置，溶液分层，为证明该反应存在一定限度，应检验上层溶液中是否存在Fe3＋；
②由步骤I可知，双氧水的氧化性强于单质碘，若步骤II省略，溶液中过氧化氢会与
Na2S2O3溶液反应；当Na2S2O3标准溶液过量时，溶液中碘单质完全反应，溶液由蓝色变为无色；为避免引起实验误差，滴定开始时不能加入淀粉指示剂，应当在I2浓度较小时再滴入淀粉；
（2）KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水。

【详解】
（1）①由题意可知，过量的碘化钾溶液与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和碘，向溶液中加入四氯化碳，振荡静置，溶液分层，上层为氯化铁和氯化亚铁得混合溶液，溶液的颜色为黄绿色，下层为碘的四氯化碳溶液，溶液的颜色为紫色；为证明该反应存在一定限度，应检验上层溶液中是否存在Fe3＋，还应补做实验为：取C中分液后的上层溶液，然后滴加KSCN溶液，溶液变红色，故答案为：溶液分层，上层水层为黄绿色，下层四氯化碳层为紫色；滴加KSCN溶液，溶液变红；
②由步骤I可知，双氧水的氧化性强于单质碘，若步骤II省略，溶液中过氧化氢会与
Na2S2O3溶液反应，导致Na2S2O3标准溶液体积偏大，所测结果偏高，故不能省略；当
Na2S2O3标准溶液过量时，溶液中碘单质完全反应，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不复原；由I2浓度很高时，会与淀粉形成稳定的包合物不易解离，为避免引起实验误差，滴定开始时不能加入淀粉指示剂，应当在I2浓度较小时再滴入淀粉，故答案为：不能；当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时，蓝色褪去且半分钟内不复原；用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色时，滴加淀粉指示剂，再继续滴加标准溶液；
（2）KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水，反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；据题给条件，设计探究Mn2＋对KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响的实验，应用取两份等体积的
0.01mol/LKMnO4酸性溶液，一份加入0.1mol/L的H2C2O4溶液，另一份加入等体积的
0.1mol/L的H2C2O4溶液和硫酸锰固体，测定溶液由紫色退为无色所需要的时间，实验用表格如下：
故答案为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
当Na2S2O3标准溶液过量时，溶液中碘单质完全反应，溶液由蓝色变为无色，为避免引起实验误差，滴定开始时不能加入淀粉指示剂，应当在I2浓度较小时再滴入淀粉是解答关键，也是难点和易错点。

4．高锰酸钾具有强氧化性，广泛用于化工、医药、采矿、金属治炼及环境保护领域等。

KMnO4的制备是以二氧化锰(MnO2)为原料，在强碱性介质中被氧化生成墨绿色的锰酸钾(K2MnO4)；然后在一定pH下K2MnO4歧化生成紫色KMnO4。

回答下列问题
(1)K2MnO4的制备
(2)KMnO4的制备
趁热向K2MnO4溶液中加入1 mol/L H3PO4溶液，直至K2MnO4全部歧化，判断全部歧化的方法是用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上，现象为_________________________。

然后趁热过滤，将滤液倒入蒸发皿中加热到液面出现晶膜，充分冷却后过滤，在80℃烘箱中干燥3h，不选用更高温度的原因是_____________________________。

(3)产品分析
i.不同pH下产品中KMnO4含量
从表格中数据分析，在歧化时选择溶液的最佳pH是________________。

ii.利用H2C2O4标准溶液测定KMnO4的纯度。

测定步骤如下：
①溶液配制：称取1.000g的KMnO4固体样品，放入_____________中溶解，然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度线。

②滴定：移取25 mLKMnO4溶液于锥形瓶中，加少量硫酸酸化，用0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液滴定，发生反应：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2＋＋10C02＋8H2O，当溶液紫色褪色且半分钟内不变色即为终点，平行滴定3次，H2C2O4溶液的平均用量为23.90mL，则样
品纯度为_______________％(保留1位小数)。

【答案】瓷坩埚中的SiO2与KOH反应使MnO2充分反应，提高其转化率或者利用率呈现紫色，而不是墨绿色防止KMnO4受热分解 11.45 烧杯 84.6%
【解析】
【分析】
(1) ①瓷坩埚原料含有SiO2，是酸性氧化物，能和碱反应；
②分多次加入3gMnO2固体，可提高原料利用率；
(2) 根据“K2MnO4溶液显绿色”可知，如果该歧化反应结束，则反应后的溶液不会显示绿色；KMnO4在加热条件下分解生成K2MnO4；
(3) i.分析表中数据选择产品中KMnO4质量分数最高时对应溶液的pH；
ii.①溶液配制时固体溶解在烧杯中进行；
②滴定时消耗23.90mL0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液，则参加反应的H2C2O4的物质的量为0.0239L×0.1400mol/L=3.346×10-3mol，根据反应：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2＋＋
10CO2＋8H2O可知参加反应的KMnO4的物质的量为3.346×10-3mol×2
5
=1.3348×10-3mol，据
此计算样品纯度。

【详解】
(1) ①瓷坩埚原料含有SiO2，在高温下，瓷坩埚可以和KOH发生反应
SiO2+2KOH K2SiO3+H2O，腐蚀瓷坩埚，故不能使用瓷坩埚，而使用铁坩埚；
②为使MnO2充分反应，提高其转化率，加入MnO2时可分批加入，而不一次性加入；
(2) 由于K2MnO4溶液显绿色，所以用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上，若滤纸上只有紫红色痕迹，无绿色痕迹，表明反应已歧化完全；晶体烘干时应控制温度不超过80℃，以防止KMnO4受热分解；
(3) i.由表中数据可知，歧化时选择溶液的pH为11.45时所得产品的质量最高，产品中KMnO4质量分数的最高，故控制溶液的最佳pH是11.45；
ii.①配制KMnO4溶液时，称取的KMnO4固体样品，应放入烧杯中溶解，然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中，加蒸馏水至刻度线；
②滴定时消耗23.90mL0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液，则参加反应的H2C2O4的物质的量为0.0239L×0.1400mol/L=3.346×10-3mol，根据反应：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2＋＋
10CO2＋8H2O可知参加反应的KMnO4的物质的量为3.346×10-3mol×2
5
=1.3348×10-3mol，则
样品纯度=
3
100mL
1.334810mol158g/mol
25mL100%
1.00g
-
⨯⨯⨯
⨯≈84.6%。

5．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)
实实验温参加反应的物质溶液颜色
验
序
号
度/K KMnO4溶液(含硫酸)H2C2O4溶液H2O褪至无色
时所需时
间/s
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(Mn2＋)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H2C2O4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(Mn2+)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H2C2O4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V1=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T1=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，t1＜8s，C组实验的反应速率v(KMnO4)=
1
1
0.02mol/L
3
t s
=
1
0.02
3t mol•L
-1•s-1；
(3)实验过程中n(Mn2+)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(Mn2+)突增。

6．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验
编号
实验
温度
试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪至无色
所需时间/min
0.6mol/L
H2C2O4溶液
H2O
3mol/L 稀
H2SO4溶液
0.05mol/L
KMnO4溶液
①25 3.0V1 2.0 3.0 1.5
②25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7
③50 2.0V2 2.0 3.0 1.0
（1）请完成此实验设计，其中：V1= ，V2= 。

（2）实验①、②探究的是对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是_________________________________________________________。

（3）探究温度对化学反应速率的影响，应选择________________（填实验编号）。

（4）利用实验1中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________________。

（5）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。

该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并设计以下实验方案继续进行实验探究。

实验
编号
实验
温度
/℃
试管中所加试剂及其用量再向试管
中加入某
种固体
溶液褪至
无色所需
时间/min
0.6mol/L
H2C2O4溶液
H2O
3mol/L 稀
H2SO4溶液
0.05mol/L
KMnO4溶液
④25 2.0 3.0 2.0 3.0MnSO4t
①该小组同学提出的假设是________________________________________________。

②若该小组同学提出的假设成立，应观察到________________________________现象。

【答案】（1）V1=2.0，V2=3.0（各1分）
（2）浓度（1分），其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，加快（减慢）化学反应速率（2分）。

（3）②③（1分）（4）1.0×10-2mol/(L·min)（2分）（5）①Mn2+对该反应有催化作
用（2分）；
②加入MnSO 4固体后，KMnO 4溶液比实验②更快褪色（2分）。

【解析】
试题分析：（1）实验①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V 1= 2.0mL ；实验②、③是探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V 2=3.0mL ；
（2）根据表中数据可知实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，加快（减慢）化学反应速率；
（3）根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择②③。

（4）草酸的物质的量为：0.6mol/L×0.003L=0.0018mol ，高锰酸钾的物质的量为：0.05mol/L×0.003L=0.00015mol ，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0018mol ：0.00015mol=12：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：
()
3
0.05mol /L 0.003L
323210L -⨯+++⨯＝0.015mol/L ，这段时间内平均反应速率v （KMnO 4）=0.015mol/L÷1.5min=0.01
mol/（L•min）。

（5）①由图乙可知，反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO 4（或Mn 2+
）为该反应的催化剂。

②若该小组同学提出的假设成立，则反应速率加快，即加入MnSO 4固体后，KMnO 4溶液比实验②更快褪色。

【考点定位】本题主要是考查探究影响化学反应速率的因素
【名师点晴】该题的答题关键是注意利用控制变量法进行分析解答。

由于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。

但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。

7．毒重石的主要成分BaCO 3（含Ca 2+
、Mg 2+
、Fe 3+
等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl 2•2H 2O 的流程如下：
（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是____________________。

实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的______________。

a．烧杯 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．滴定管
（2）加入NH3•H2O调节pH=8可除去_____（填离子符号），滤渣Ⅱ中含______（填化学式）。

加入H2C2O4时应避免过量，原因是_________________。

已知：K sp（BaC2O4）=1.6×10﹣7，K sp（CaC2O4）=2.3×10﹣9
（3）利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。

已知：2CrO42﹣+2H+═Cr2O72﹣+H2O Ba2++CrO42﹣═BaCrO4↓
步骤Ⅰ：移取x ml一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol•L﹣1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加的盐酸体积为V0 mL。

步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol•L﹣1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。

滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的______________（填“上方”或“下方”）。

BaCl2溶液的浓度为______________mol•L-1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将______________（填“偏大”或“偏小”）。

【答案】增大接触面积从而使反应速率加快 ac Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会
导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少上方
()
b V0V1
y
-
偏大
【解析】
【分析】
制备BaCl2•2H2O的流程：毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），向其中加盐酸溶解，碳酸钡和盐酸反应：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O，然后加入氨水，调节溶液的pH为8，由于Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，此时只有Fe3+完全沉淀，所以滤渣1为Fe(OH)3，溶液中主要含Ca2+、Mg2+、Ba2+，再加入氢氧化钠溶液调节pH=12.5，Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2；溶液中主要含Ca2+、Ba2+，然后再加入H2C2O4，得到CaC2O4沉淀，除去Ca2+，将滤液蒸发浓缩冷却结晶可得到BaCl2•2H2O。

(1)可以通过增大固体反应物的接触面积方法增大反应速率；根据配制物质的量浓度溶液的要求确定需要使用的仪器；
(2)根据流程图和表中数据分析加入NH3•H2O调节pH=8，利用不同金属阳离子形成沉淀的pH的不同，确定沉淀的成分及去除的离子；结合加入H2C2O4的量的多少，分析发生的反应及造成的影响；
(3)根据滴定管的构造分析0刻度在滴定管的位置；利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行，根据反应中物质的相应量的关系，计算出BaCl2溶液的浓度；然后根据操作分析消耗标准溶液的体积多少，判断误差，据此判断。

【详解】
(1)毒重石是固体物质，由于化学反应的速率与反应物的接触面积有关，所以可以将毒重石在用盐酸浸取前充分研磨的方法，增大反应物的接触面积，提高反应速率；在实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，需先计算出浓盐酸的体积和水的体积，用量筒量取；浓盐酸稀释为稀盐酸，需用烧杯作为容器，并用玻璃棒搅拌加速溶解，所以除量筒外还需使用量筒、玻璃棒，选项是ac；
(2)根据流程图和表中数据可知：Fe3+完全沉淀时的pH为3.2，加入氨水，调节溶液的pH 为8，发生反应：Fe3++3NH3•H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，Fe3+完全沉淀，滤渣1为Fe(OH)3；加入氢氧化钠调节pH=12.5，由于Ca2+完全沉淀时的pH为13.9，Mg2+完全沉淀时的pH为11.1，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2，溶液中主要含
Ca2+、Ba2+，Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7，Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9，易形成CaC2O4沉淀，加入H2C2O4时应避免过量，防止CaC2O4沉淀完全后，过量的H2C2O4会导致生成BaC2O4沉淀，使产品的产量减少；
(3)无论酸式还是碱式滴定管，0刻度都位于滴定管的上方；步骤Ⅱ：待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用bmol/L盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL，则发生2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O 的盐酸的物质的量为：V1×10-3×bmol，步骤Ⅰ：用bmol/L盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL，加入的总盐酸的物质的量：V0×10-
3×bmol，Ba2++CrO42-═BaCrO4↓，与Ba2+反应的CrO42-的物质的量为V0×10-3×bmol-V1×10-
3×bmol=(V0-V1)b×10-3mol，步骤Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中，所以BaCl2溶液的浓度
为：c(BaCl2)=
()3
01
3
10
10
V V b
n
V y
-
-
-⨯
=
⨯
mol/L=
()
01
V V b
y
-
mol/L；若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少
量待测液溅出，则V1减小，使得Ba2+浓度测量值将偏大。

【点睛】
本题考查了实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的设计方法，侧重考查影响反应速率的因素、实验基本操作、沉淀溶解平衡的应用等知识，实验步骤结合物质的性质分析是解答的关键。

8．钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉。

钨在自然界主要以钨 (+6价) 酸盐的形式存在。

有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。

白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4）；黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成(FeWO4和MnWO4)，钨酸（H2WO4）酸性很弱，难溶于水。

已知：①CaWO4与碳酸钠共热发生复分解反应。

②钨在高温下可与焦炭(C)反应生成硬质合金碳化钨(WC)。

（1）74W在周期表的位置是第_______周期。

（2）写出黑钨矿中FeWO4与氢氧化钠，空气熔融时的化学反应方程式
________________________________；白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式
_______________。

（3）工业上，可用一氧化碳、氢气或铝还原WO3冶炼W。

理论上，等物质的量的CO、
H2、Al作还原剂，可得到W的质量之比为______。

用焦炭也能还原WO3，但用氢气更具有优点，其理由是_____________________________________。

（4）已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。

下图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线，则T1时
K sp(CaWO4)＝_________(mol/L)2。

将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙，发生反应的离子方程式为_____________________________，T2时该反应的平衡常数为__________。

（5）工业上，可用电解法从碳化钨废料中回收钨。

碳化钨作阳极，不锈钢作阴极，盐酸为电解质溶液，阳极析出滤渣D并放出CO2。

写出阳极的电极反应式_______________。

【答案】六 4 FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O
CaWO4+Na2CO3CaCO3+Na2WO4 2∶2∶3 焦炭为固体，得到的金属钨会混有固体杂质，并且用焦炭还可能产生CO等有污染的尾气 1×10-10 WO42-+ Ca(OH)2=CaWO4+ 2OH-
1×103 mol/L WC－10e-+6H2O= H2WO4+CO2+ 10H+。