高三化学总复习(专题攻略)之探究性化学实验 十三_ 真题训练六

十三. 真题训练六

1．(2014安徽) 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0.536.0

③0.2 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)：

因素。

实验一：利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)，设计

实验方案，研究影响反应速率的因素。

(1)甲同学的实验报告如表所示：

实验步骤实验现象实验结论

①取三份等体积的2 mol·L－1硫酸于试管中

②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg

反应产生气泡的速率大

小：Mg>Fe>Cu

反应物的性质越活泼，

反应速率越大该同学的实验目的是__________________，要想得出正确的实验结论，还需要控制的实验条件是________________________。

(2)乙同学为了能精确地研究浓度对反应速率的影响，在相同温度下利用如图所示装置进行

定量实验。完成该实验应选用的实验药品是__________，应该测定的实验数据是________

实验二：已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4==K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在开始一段时间内反应速率较小，溶液褪色不明显，但反应一段时间后，溶液突然褪色，反应速率明显增大。

(3)针对上述实验现象，某同学认为该反应放热，导致溶液的温度升高，从而使反应速率增

大。从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是________的影响。

(4)若要用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还可以在反应开始时加

入________(填序号)。

A．硫酸钾B．硫酸锰C．氯化锰D．水

3．某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用带刻度的集气瓶排水法收集氢气，每隔1分钟记录一次数据（累计值）：时间（min）12345

氢气体积（mL）50120232 2 90310

（1）从0～3分钟时间段内，产生氢气的速率是如何变化的？答：___________________。

造成这种变化的主要因素是_________________；从3～5分钟时间段内，产生氢气的速率是如何变化的？答：_________。造成这种变化的主要因素是_____________________。

（2）在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，能减缓反应速率而又不减少产生氢气的量的是___________（双选题，漏选得1分，多选，错选得0分）。

A．蒸馏水B．NaCl溶液C．Na2CO3溶液D．CuSO4溶液（3）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5分钟五个时间段中，反应速率最大的是在____分钟时间段内，在该时间段内盐酸的反应速率为（设溶液体积不变，上述气体体积为标况下数据）。

1.【答案】（1）

② 2.0

③碳粉质量的影响

（2）吸氧腐蚀还原反应2H2O+O2+4e－=4OH－（或4H++O2+4e-=2H2O）

（3）反应放热，温度升高（4）

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。

或者①将锥形瓶中反应后的溶液过滤

②滤液中滴加几滴KSCN溶液，再滴入几滴新制氯水

若加KSCN溶液不变红，滴入氯水后溶液变红，则证明假设一正确；

（本题属于开放性试题，合理答案均给分）

【命题意图】本题主要是考查实验设计与探究，侧重是探究影响铁的电化学腐蚀。该题综合性强，考查了学生对化学实验基本操作的掌握，对常见仪器或试剂的主要用途和使用方法的掌握情况。考查了应用所学知识进行必要的分析、类推或计算一些具体的化学问题的能力。高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注，它要求学生能够通过题给实验情境中适当迁移，准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的实验中去，解决一些原理和操作较简单的问题。

2.【答案】(1) 比较反应物本身的性质对反应速率的影响温度相同

(2) Fe、0.5 mol·L－1和2 mol·L－1的硫酸产生相同体积氢气所需的时间(或相同时间内产生氢气的体积) (3) Mn2＋的催化作用(或催化剂) (4) B

3.【答案】（1）反应速率逐渐增大；锌与盐酸反应放热，使溶液温度升高；反应速率逐渐减小；随着反应进行，c(H+)逐渐减小。

（2）A 、B (全对得2分，漏选得1分，多选错选得0分)

（3）2～3，0.1 mol/（L•min）（单位错、漏得0分）

【解析】（1）根据表中数据可知，单位时间内从0～3分钟时间段内生成氢气的反应速率是逐渐增大的。这是由于锌与盐酸反应放热，使溶液温度升高，反应速率逐渐增大。而反应的后期，由于盐酸的浓度逐渐减小，所以反应速率又逐渐降低。

（2）考查外界条件对反应速率的影响。要降低反应速率，但又不能影响氢气的产量，则必须降低氢离子的浓度，铜又不能减小氢离子的物质的量，AB都是相当于稀释，氢离子的物质的量不变，浓度减小，正确。碳酸钠溶液能消耗氢离子生成CO2，氢离子的浓度和物质的量都减小，不正确。D中能置换出铜，从而构成原电池，加快反应速率，不正确。答案选AB。

（3）根据数据可知，在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5分钟五个时间段中，产生的氢气体积分别是50ml、70ml、112ml、58ml、20ml。反应速率最大的是在2～3时间段内。在该时间段内消耗的盐酸是0.112L÷22.4L/mol×2＝0.01mol，所以盐酸的反应速率是0.01mol÷0.1L÷1min＝0.1 mol/（L•min）。