高中化学探究影响盐类水解平衡的因素实验题

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。

混合液	A	B	C	D	E	F
4mol·L^-1H2SO4/mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
饱和CuSO4溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O/mL	V7	V8	V9	V10	10	0

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        。

(12分)影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L），设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
(1)甲同学研究的实验报告如下表：

①分别取等体积的2 mol/L 硫酸于试管中； ②分别投入大小、形状相同 的Cu、Fe、Mg。

反应快慢： Mg>Fe>Cu

反应物的性质越活泼，反应速率越快。

 
该同学的实验目的是研究                                                                        对化学反应速率的影响；根据控制变量法，要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是保持           条件相同。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用右图装置进行定量实验。

完成该实验应选用的实验药品是                            
                            ；应该测定的实验数据是                     。

某同学在用稀硫酸与锌粒（黄豆粒大小）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）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有                       、                   。（例举两种措施）
（4）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的时间。
请完成此实验设计，其中：V₁=        ，V₆=       ，V₉=     ；

实验 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol/LH2SO4（mL）	40	V1	V2	V3	V4	V5
CuSO4（mL）	0	1	5	10	V6	40
H2O（mL）	V7	V8	V9	V10	15	0

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。

某探究小组用测量HNO₃与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。限选试剂：1.00 mol·L^－1 HNO₃、2.00 mol·L^－1HNO₃，细颗粒大理石、粗颗粒大理石，35℃水浴。
（1）他们能完成哪些因素对速率影响的探究？____________________。
（2）请根据能进行的探究内容，填写以下实验设计表，完成探究实验：

实验编号	T/℃	大理石规格	HNO3浓度/mol·L^－1
①	常温	细颗粒	2.00
②		细颗粒	1.00
③	35℃		2.00
④	35℃		2.00

 
（3）整个实验中应控制的不变量是硝酸溶液体积和                  。
（4）该实验小组用如图实验装置进行实验。

①除电子天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外，必需的实验仪器还有___           _____。
②干燥管中应放置的试剂是________。
A．碱石灰      B．无水CaCl₂
C．P₂O₅固体     D．浓硫酸
③若撤除干燥管装置，所测速率________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。

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 v(KMnO₄)=              。
（3）该小组同学根据经验绘制了n(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n(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                    。

“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℃时进行实验，得到的数据如下表：

回答下列问题：
（1）该实验的目的是为了探究                 因素对化学反应速率的影响。
（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t₂的范围为          （填字母）

A．<22.0s

B．22.0～44.0s

C．＞44.0s

D．数据不足，无法判断

（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是                                  。

(14分)影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题。

图1                          图2
⑴取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中。足量镁条与一定量盐酸反应生成H₂的量与反应时间的关系曲线如图2所示。
①请在图3 的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线。

图3
②在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：___________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H⁺浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白：
①该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：
原因Ⅰ：Cl^－对反应具有促进作用，而SO2－ 4对反应没有影响；
原因Ⅱ：Cl^－对反应没有影响，而SO2－ 4对反应具有阻碍作用；
原因Ⅲ：____________________________________________________；
原因Ⅳ：Cl^－、SO2－ 4均对反应具有促进作用，但Cl^－影响更大；
原因Ⅴ：________________________________________________________。
②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c(H⁺)相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：
a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体，观察反应速率是否变化；
b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na₂SO₄或K₂SO₄固体，观察反应速率是否变化。
若观察到实验a中_________________________，实验b中________________________，则说明原因Ⅰ是正确的。依次类推。该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl^－对反应具有加速作用。

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 + 5H ₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ ="==" K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂↑ + 8H₂O
【实验内容及记录】

实验编号	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
0.6 mol/L H 2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
1	20	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	20	3.0	m	2.5	n	4.8
3	20	3.0	3.0	2.0	2.0	t1
4	30	3.0	2.0	3.0	2.0	t2

（1）已知：实验1、2、3的目的是探究KMnO₄浓度对反应速率的影响。则实验2中m=   ，
n=     。如果研究温度对化学反应速率的影响，需利用实验4和     。
（2）通过查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn²⁺)随时间变化的趋势如图所示。

为进行实验探究，该小组同学通过讨论提出假设：Mn²⁺对该反应有催化作用。
①请你填写表中空白帮助该小组同学完成实验方案。

实验编号	温度/℃	试管中所加试剂及其用量/mL	再向试管中加入少量固体	溶液褪至无色所需时间/ min
0.6 mol/L H 2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
5	20	3.0	2.0	3.0	2.0		t3

②能说明该小组同学提出的假设成立的实验事实是                。
（3）有人将酸性KMnO₄溶液和H ₂C₂O₄溶液的反应设计成原电池，则该原电池的正极反应式为                             。

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               。

现甲、乙两化学小组安装两套如下相同装置，用以探究影响H₂O₂分解速率的因素。

（1）仪器a的名称______;检查装置气密性的操作为______。
（2）MnO₂催化下H₂O₂分解的化学方程式是______。
（3）甲小组有如下实验设计方案，请帮助完成(所有空均需填满）。

⑷甲、乙两小组得出如图数据。
①由甲组实验II得出的数据可知：浓度越大，H₂O₂分解速率______;
②由乙组研究的酸、碱对H₂O₂分解影响因素的 数据分析_:相同条件下,Na₂O₂和K₂O₂溶于水放出气体速率较快的是______;乙组提出可以用BaO₂固体与H₂SO₄溶液反应制H₂O₂，其化学反应方程式为______;支持这一方案的理由是____________。

（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                         。

某学习小组利用铁与稀硫酸的反应，进行“探究影响化学反应速率因素”的实验。结果如下表：

实验 序号	铁的质量/g	铁的 形态	V(H2SO4) /mL	c(H2SO4) /mol·L^-1	反应前溶液 的温度/℃	金属完全消 失的时间/s
1	0.10	片状	50	0.8	20	200
2	0.10	粉状	50	0.8	20	25
3	0.10	片状	50	1.0	20	125
4	0.10	片状	50	1.0	35	50

 
请分析上表信息，回答下列问题。
（1）实验1、2 表明　　　　 　对反应速率有影响，其规律是　　　  　　　　　。
（2）仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有　   　 （填实验序号）。
（3）该探究实验中，影响反应速率的因素还有　　　 　　　　　，体现该影响因素的实验有　　　　　　（填实验序号）。
（4）进行实验3时，若将稀硫酸改为50 mL 2.0 mol·L^-1 盐酸（其他条件不变），发现：放出气泡的速率，盐酸明显比硫酸快。你认为可能的原因是              。
（忽略温度对反应速率的影响）

某学校研究性学习小组开展课题探究：
探究课题Ⅰ.“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/℃	其他物质
	2 mL	20
	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
	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                     。
探究课题Ⅱ.该小组查阅资料得知：C₂O₄^2－＋MnO₄^－＋H^＋→ CO₂↑＋Mn^2＋＋H₂O（未配平）,欲利用该反应测定某草酸钠（Na₂C₂O₄）样品中草酸钠的质量分数。该小组称量1.34 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.200 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”），请说明理由           。
（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                。

I．下列四支试管中，过氧化氢分解的化学反应速率最大的是        

试管	温度	过氧化氢浓度	催化剂
a	室温（25℃）	12%	有
b	水浴加热（50℃）	4%	无
c	水浴加热（50℃）	12%	有
d	室温（25℃）	4%	无

II．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。

实验编号	反应物	催化剂
①	10mL2% H2O2溶液	无
②	10mL5% H2O2溶液	无
③	10mL5% H2O2溶液	1mL0．1mol·L^－1FeCl3溶液
④	10mL5% H2O2溶液＋少量HCl溶液	1mL0．1mol·L^－^1FeCl3溶液
⑤	10mL5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1mL0．1mol·L^－1FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是____________________________。
（2）写出实验③的化学反应方程式                              。
（3）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。

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

草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应,现用4 mL 0．001 mol/L KMnO₄溶液与2 mL 0．01 mol/L H₂C₂O₄溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：

组别	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
I	2 mL	20
II	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
III	2 mL	30
IV	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）该反应的离子方程式为                 。
（2）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为               。
（3）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验I和Ⅱ；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验          （用I～IV表示）。
对比实验I和IV，可以研究                    对化学反应速率的影响，实验IV中加入1 mL蒸馏水的目的是            。