高中化学探究影响盐类水解平衡的因素实验题

（10分，每空2分）影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol/L、2 mol/L、18.4 mol/L)。设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol/L的硫酸于试管中 ②__________	反应速率Mg＞Fe，Cu不反应	金属的性质越活泼，反应速率越快

 
（1）甲同学表中实验步骤②为____________________
（2）甲同学的实验目的是：在相同的温度下，__________________________________。
实验二：乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响，利用下图所示装置进行定量实验。

（3）乙同学在实验中应该测定的数据是               。
（4）乙同学完成该实验应选用的实验药品是______________________；该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是                          。

某化学学习小组借助下列装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测量空气中O₂的体积百分数。

(1)实验前用碱液清洗铁钉，再用0．100mol/L的H₂SO₄溶液浸泡至有气泡产生。用H₂SO₄溶液浸泡的目的是_____                               。
(2)为尽量减小误差，下列操作的正确顺序是______        (填序号）。
①装人铁钉②插入注射器向铁钉表面滴入适量 NaCl溶液并打开止水夹③将导管口浸入品红溶液④塞 上单孔活塞⑤检查装置气密性
(3)实验中试管内发生的总反应为__       ____                                ；用该实验方案测量空气中O₂的体积百分数时应测量的数据是：①导管与试管内部空间总体积，②______               。
(4) 实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，对其影响因素作如下分析，请补充 写出假设三：
假设一：电解质溶液的PH不同
假设二_:NaCl溶液的浓度不同
假设三：                     
(5)借助上述实验装置，通过调节溶液的pH验证假设一，获得了如下实验数据：

①当pH=2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是__              ____      
②根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是______        
③按上述实验装置，设计实验证明假设二。
第一步：___________                   ；
第二步_:：相同温度下，加入系统表面积的铁钉，组装两套完全相同的上述装置，分别用注射器将NaCl溶液滴入铁钉表面；
第三步：记录形成稳定液柱所用时间和液柱的高度，比较分析数据得出结论。

酯是重要的有机合成中间体，请回答下列问题：
（1）实验室制取乙酸乙酯的化学方程式为：_____________________。
（2）欲提高乙酸的转化率，可采取的措施有__________________________________、
_____________________________________________等。
（3）若用下图所示的装置来制取少量的乙酸乙酯，产率往往偏低，其原因可能是：___________、
__________________。

（4）实验时可观察到锥形瓶中有气泡产生，用离子方程式表示产生气泡的原因：                   。
（5）此反应以浓硫酸作为催化剂，可能会造成产生大量酸性废液，催化剂重复使用困难等问题。现代研究表明质子酸离子液体可作此反应的催化剂，实验数据如下表所示（乙酸和乙醇以等物质的量混合）：

同一反应时间	同一反应温度
反应温度/℃	转化率(%)	选择性(%)	反应时间/h	转化率(%)	选择性(%)
40	77.8	100	2	80.2	100
60	92.3	100	3	87.7	100
80	92.6	100	4	92.3	100
120	94.5	98.7	6	93.0	100

（说明：选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水）
①根据表中数据，下列________(填编号)，为该反应的最佳条件。
A.120℃，4h         B.80℃，2h         C.60℃，4h         D.40℃，3h
②当反应温度达到120℃时，反应选择性降低的原因可能是_________________。

食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。
已知：①氧化性： ＞Fe^3＋＞I₂；还原性：＞I^－；②KI＋I₂KI₃
（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO₃、KI、Mg^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为4份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl₄萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO₃固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①向第四份试液中加K₃Fe(CN)₆溶液，根据是否得到具有特征蓝色的沉淀，可检验是否含有   （用离子符号表示），蓝色的沉淀是_______（用化学式表示）。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为：______、______
（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：_________________。
将I₂溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI₃·H₂O。该物质不适合作为食盐加碘剂，其理由是_________________________________。
（3）某同学为探究温度和反应物浓度对反应2IO₃^－＋5SO₃^2－＋2H^＋=I₂＋5SO₄^2－＋H₂O的速率的影响，设计实验如下表所示：

	0.01mol·L^－1KIO3 酸性溶液(含淀粉) 的体积/mL	0.01mol·L^－Na2SO3 溶液的体积/mL	H2O的 体积/mL	实验 温度 /℃	溶液出现 蓝色时所 需时间/s
实验1	5	V1	35	25	t1
实验2	5	5	40	25	t2
实验3	5	5	V2	0	t3

 
表中数据：t₁     t₂（填“>”、“<”或“=”）；表中V₂=___________mL

“碘钟”实验中，3I^－＋S₂O₈^2－===I₃^－＋2SO₄^2－的反应速率可以用I₃^－与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：

实验编号	①	②	③	④	⑤
c(I^－)/(mol·L^－1)	0.040	0.080	0.080	0.160	0.120
c(S2O8^2^－)/(mol·L^－1)	0.040	0.040	0.080	0.020	0.040
t/s	88.0	44.0	22.0	44.0	t2

 
回答下列问题：
（1）该实验的目的是_________________________________________________。
（2）显色时间t₂＝________。
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t₃的范围为____(填字母)。
A．<22.0 s
B．22.0～44.0 s
C．＞44.0 s
D．数据不足，无法判断

为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。

编号	操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。	试管A中不再产生气泡； 试管B中产生的气泡量增大。
②	另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液	试管A、B中均未明显见到有气泡产生。

 
（1）过氧化氢分解的化学方程式为__________________________________________。
（2）实验①的目的是______________________________________________________。实验中滴加FeCl₃溶液的目的是_________________________________________。
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是__________________________________（用实验中所提供的几种试剂）。
（4）某同学在50 mL一定浓度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如下图所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是______________________。

用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO₄^－(aq)＋5H₂C₂O₄(aq)＋6H^＋(aq)＝2Mn^2＋(aq)＋10CO₂(g)＋8H₂O(l)  ΔH<0
一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的体积，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，所用注射器的容积充裕）：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20 mL 0.1 mol·L^-1H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L^-1KMnO4溶液
②	20 mL 0.2 mol·L^-1H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L^-1KMnO4溶液

（1）该实验探究的是              因素对化学反应速率的影响，如果实验完成时草酸与KMnO₄均有剩余，则相同时间内针筒中所得CO₂体积大小关系是：   <   （填实验序号）研究发现反应速率总是如图所示发生变化，则t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn²⁺是反应的催化剂，②              。

（3）若实验①在4 min末收集了4.48 mL CO₂（标准状况），则4 min末c(MnO₄^-)=              mol·L^-1（假设溶液混合后体积为50 mL），此4 min内的平均速率为v(H₂C₂O₄)=                。
（4）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定                 来比较化学反应速率。

（1）Zn粒和稀盐酸反应一段时间后，反应速率会减慢，当加热或加入浓盐酸后，反应速率明显加快。由此判断，影响化学反应速率的因素有     和     。
（2）为探究锌与盐酸反应过程的速率变化，某同学的实验测定方法是：在100ml稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（氢气体积已换算为标准状况）：

时间/min	1	2	3	4	5
体积/mL	50	120	232	290	310

 
①哪一时间段反应速率最大          （填“0~1 min”或“1~2 min”或“2~3 min”或“3~4 min”或“4~5min”）。
②2~3 min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率（设溶液体积不变）为          。
③试分析1~3min时间段里，反应速率变大的主要原因                         。

氧化剂H₂O₂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。
I.某实验小组以H₂O₂分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。

实验编号	反应物	加入物质
①	10 mL 2% H2O2溶液	无
②	10 mL 5% H2O2溶液	无
③	9 mL 5% H2O2溶液	1 mL 水
④	9 mL 5% H2O2溶液	1 mL 0.1 mol·L^-1 HCl溶液
⑤	9 mL 5% H2O2溶液	1 mL 0.1 mol·L^-1 NaOH溶液

（1）实验①和②的目的是探究________对反应速率的影响。
（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。

分析该图能够得出的实验结论是___________。
II.资料显示，某些金属离子对H₂O₂的分解起催化作用。为探究不同浓度的Fe³⁺对H₂O₂分解的催化效果，实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。
限选试剂：30% H₂O₂、0.1mol∙L^-1Fe₂（SO₄）₃、蒸馏水

（3）某同学通过测定O₂的体积来比较H₂O₂的分解速率快慢。实验时可以通过测量_________来比较。（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
（4）参照下表格式，拟定实验表格，完整体现上述实验的方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。

物理量 实验序号	V[30% H2O2]/mL		……
1	a		……
2	a		……

 

某学习小组研究“不同条件对化学反应速率影响的探究”，选用4 mL 0.01 mol·L^－1KMnO₄溶液与2 mL 0.1 mol·L^－1 H₂C₂O₄溶液在稀硫酸中进行实验，改变条件如表：

组别	草酸的体积 /mL	温度/℃	其它物质
①	2 mL	20
②	2 mL	20	2滴饱和MnSO4溶液
③	2 mL	30
④	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验            和             （用 ①~④表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验              和            。
（2）对比实验①和④，可以研究                 对化学反应速率的影响，实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是                。

某探究小组用酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：催化剂的用量可选择0.5g、0g，酸性KMnO₄溶液的浓度可选择0.01mol·L^﹣1、0.001mol·L^﹣1，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4 mL，H₂C₂O₄溶液(0.1mol·L^﹣1 )的用量均为2mL。
（1）该反应的离子方程式：                                     。
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/K	催化剂的用量/g	KMnO4酸性溶液的浓度/mol·L^﹣1	实验目的
①	298	0.5	0.01	(Ⅰ )实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； (Ⅱ )实验①和③探究温度对该反应速率的影响； (Ⅲ )实验①和             探究催化剂对该反应速率的影响
②
③
④

（3）在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现，未加催化剂的情况下，刚开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快。针对上述实验现象，同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快，从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是                       。若用实验证明你的猜想．除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是                       。
A．硫酸钾      B．硫酸锰      C．二氧化锰      D．水
（4）可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na₂C₂O₄)样品中草酸钠的质量分数，该小组称量2.68 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.2000 mol·L^﹣1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 )。

①滴定前是否要滴加指示剂？         (填“是”或“否” )，当溶液             ，说明滴定达到终点。
②滴定时用            (填a或b )滴定管盛装KMnO₄标准溶液。
③达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为                 。

某化学兴趣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	室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL	室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
1	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	3.0	3.0	2.0	2.0	5.2
3	3.0	4.0	1.0	2.0	6.4

请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是                                。
（2）利用实验1数据计算，用KMnO₄的浓度变化表示反应速率 (KMnO₄) =              。
（3）该小组同学根据经验绘制了(Mn²⁺) 随时间变化趋势的示意图，如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中(Mn²⁺) 随时间变化的趋势应如图乙所示。 该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
     
①该小组同学提出的假设是                                。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并选择表中空白处应加入的物质。

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL	再向试管中加入少量固体	室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
4	3.0	2.0	3.0	2.0

A．KMnO₄      B．H₂C₂O₄     C．K₂SO₄       D．MnSO₄
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是                         。

某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe₂O₃的影响(固定装置略）

（1）MgCO₃的分解产物为
（2）装置C的作用是                  ，处理尾气的方法为                  
（3）将研究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物），两组分别用产物进行以下实验。

步骤	操作	甲组现象	乙组现象
1	取黑色粉末加入稀盐酸	溶解，无气泡	溶解，有气泡
2	取步骤1中溶液，滴加K3[Fe(CN）6]溶液	蓝色沉淀	蓝色沉淀
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

 
①乙组得到的黑色粉末是                  
②甲组步骤1中反应的离子方程式为                    
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为             ；溶液褪色可能的原因及其验证方法为          
④从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是                 

Ⅰ已知：Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + SO₂↑ + S↓ + H₂O某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时，设计了如下系列实验：

实验序号	反应温度/℃	Na2S2O3溶液	稀H2SO4	H2O
V/mL	c/(mol/L)	V/mL	c/(mol/L)	V/mL
①	20	10.0	0.10	10.0	0.50	0
②	40	V1	0.10	V2	0.50	V3
③	20	V4	0.10	4.0	0.50	V5

（1）该实验①、②可探究     对反应速率的影响，因此V₁=  ，V₂=   ；V₃=  ；
（2）实验①、③可探究     对反应速率的影响，因此V₄=   ，V₅=  ；
（3）下列有关该的相关叙述正确的是     
A．实验前，应先在一张白纸上用黑墨水笔在白纸上画粗浅一致的“+”字，衬在锥形瓶底部，实验中记录反应开始到产生的浑浊将锥形瓶底部的“+”字刚好完全遮盖所需的时间
B．该实验所需的计量仪器有量筒、温度计
C．实验时，应先将量取的Na₂S₂O₃ 和H₂SO₄溶液混合，然后置于相应温度的热水浴中反应，记录每组反应所需时间
D．每组实验至少需要两支量筒
（4）实验过程中为什么不用测量一定时间内放出SO₂气体的量来表示该反应的化学反应速率的大小？                                    。
Ⅱ利用反应：I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI可以定量测定市售硫代硫酸钠(M_r=158)的纯度，现在称取Wg硫代硫酸钠固体样品，配成250mL的溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，加入指示剂，用含有I₂为amol/L的碘水滴定，消耗碘水bmL，则：
（1）验过程中滴定管应该选择的是     （酸式或碱式）滴定管，滴定前可以选择        做指示剂，滴定终点的现象为
（2）对于该滴定实验的有关操作或误差分析正确的是     。
A．滴定前，应对滴定管、锥形瓶进行润洗操作
B．滴定过程中，标准液滴到锥形瓶外，会使所测结果偏大
C．滴定管在滴定开始时尖嘴有气泡，滴定完成后气泡消失，则所测得的纯度将会偏小
D．滴定前仰视读数而滴定结束时俯视读数，则所测得的纯度将会偏小
（3）样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为               。

Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和Fe²⁺浓度的废水中加入H₂O₂，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验 编号	实验目的	T/K	pH	c/10^-3mol·L^-1
H2O2	Fe^2+
①	为以下实验作参考	298	3	6.0	0.30
②	探究温度对降解反应速率的影响
③		298	10	6.0	0.30

 
【数据处理】实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如下图。

（2）请根据上图实验①曲线，计算降解反应在50~150s内的反应速率：
υ（p-CP）=             mol·L^-1·s^-1
（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H₂O₂的角度分析原因：                 
                  。 
（4）实验③得出的结论是：pH等于10时，                                   。
（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法                         。