1、西安备战高考化学化学反应速率与化学平衡( 大题培优易错 难题 )一、化学反应速率与化学平衡1 某化学兴趣小组欲测定KClO3,溶液与 NaHSO 3 溶液反应的化学反应速率所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3,溶液和 10mL0.3mol / LNaHSO3 溶液,所得数据如图所示。已知:ClO 33HSO3Cl3SO243H 。(1)根据实验数据可知,该反应在0 4min内的平均反应速率v Cl_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
2、验操作该反应放热使溶液温度向烧杯中加入 10mL0.1mo/L 的 KClO 3 溶液和 10mL0.3mol/L的升高,反应速率加快NaHSO 3 溶液,取 10mL0.1mo/L 的 KClO 3 溶液加入烧杯中,向其中加入少量NaCl 固体,再加入 10mL0.3mol/L 的 NaHSO 3 溶液溶液酸性增强加快了化分别向 a、b 两只烧杯中加入 10mL0.1mol/L 的 KClO 3 溶液;向烧杯 a中加入 1mL 水,向烧杯 b 中加入 1mL0.2mol/L 的盐酸;再分别向两只学反应速率烧杯中加入10mL0.3mol/L 的 NaHSO 3 溶液补全方案中的实验操作:_。方
3、案中的假设为_。除、中的假设外,还可以提出的假设是_。某同学从控制变量的角度思考,认为方案 中实验操作设计不严谨,请进行改进:_。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 SO24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 c Cl0.010mol / L4min0.0025mol / L min;( 2)由于是假设该反应放热,使溶液温度升高,反应速
4、率加快,因此需要测量反应过程中溶液温度的变化;方案 I、相比较,中加入了少量氯化钠,所以方案中的假设为生成的Cl 加快了化学反应速率;由于反应中还有硫酸根离子生成,则除 I、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;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;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
5、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 某课外活动小组对“外界条件对铜与稀硝酸反应速率的影响”作了如下探究(1)现有以下仪器和用品:橡胶管、秒表、温度计、amol/L 稀硝酸、 bmol/L 稀硝酸及下图中仪器 写出本实验的化学方程式,并标出电子转方向和数目:_ 设计实验方案:在_下,测定 _ 在答卷的图中将A、 B、 C、 D、几处用橡胶管以正确方式连接起来,以测定反应所产生气体的体积(三个容器中的液体和水都已画出)_ 测定前,为避免NO 被氧化为 NO2,要用 CO2 排出锥形瓶和橡胶管中的空气:在锥形瓶中加入铜片后松
6、开K2 弹簧夹,从 K2 处的橡胶管向装置中通入CO2,此时 K1 处应进行的操作是 _,则空气已排尽(2)注入稀硝酸后,在给定条件下设计实验探究浓度和温度对化学反应速率的影响:温度25 、 50 ;时间 t1、 t 2、 t3;收集气体体积V1、 V2请完成下表: _实验稀硝酸的浓度稀硝酸的体温度时间收集气体编号/(mol/L)积 /mL/ /min的体积 /mLaV25t 1V1VV【答案】相同稀硝酸浓度、不同温度(或相同温度、不同稀硝酸浓度)相同时间内产生气体体积(或产生相同体积的气体所需的时间)松开 K1 弹簧夹,接导管通入澄清石灰水至出现白色浑浊为止实验稀硝酸的浓度稀硝酸的体温度时间
7、收集气体编号/(mol/L)积 /mL/ /min的体积 /mLaV25t1V1bV25t(或 t )V (或 V )1221a(或 b)V50t2(或 t1)V1 (或 V2 )(只要组合体现唯一变量、时间同则气体体积不同;时间不同则气体体积相同,均给分)【解析】【详解】(1)因铜失去电子,HNO3 得到电子,铜作还原剂被氧化,而稀硝酸中的氮元素被还原为 NO,化学方程式为: 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3) 2+2NO +4H2O;电子转移方向和数目用单线桥表示为;从所给的药品和仪器可知,本实验可以探究硝酸浓度的不同或温度的不同对反应速率的影响,而要探究一个影响因素,则必须保持其他影响
8、因素一致,故若探究硝酸浓度对反应速率的影响,则温度相同,反之,若温度不同,则硝酸浓度相同;测定反应速率的快慢,可以通过测定相同时间内产生气体体积或产生相同体积的气体所需的时间来进行,故答案为:相同稀硝酸浓度、不同温度(或相同温度、不同稀硝酸浓度);相同时间内产生气体体积(或产生相同体积的气体所需的时间);根据题意可知,此装置应为排水量气装置,而 D 为反应的发生装置,生成的气体通过软管进入量气管,将其中的水排出,即量气管起排水量气的作用,排出的水进入贮水管,而贮水管起到贮水的作用,故橡胶软管的应D 接 C 接 B 接 A,故图为:;由于量气管起到收集NO 的作用,故要将锥形瓶到量气管间的空气排
9、干净,从K2 处的橡胶管向装置中通入CO2 ,松开 K1 弹簧夹,在K1 处接盛有澄清石灰水的烧杯,直到石灰水变浑浊时为止,故答案为:松开K1 弹簧夹,接导管通入澄清石灰水至出现白色浑浊为止;(2)要设计实验探究浓度对化学反应速率的影响,则必须保持其他影响反应速率的影响因素一致,故若的稀硝酸的浓度为b,则应保持温度与的相同即25,而由于稀硝酸的浓度不同,故反应速率不同,则在相同的时间段内,收集到的其他的体积要不同,即时间为 t 1,则收集到的气体体积应为 V2;或收集相同体积的气体时,所需的时间不同,即收集到的气体体积也为 V1,但所需时间为 t2;既然对比试验探究的是浓度的不同对反应速率的影
10、响,则探究的是温度的不同对反应速率的影响,故中温度应为50,则稀硝酸的浓度应为a,而由于温度不同,故反应速率不同,则在相同的时间段内,收集到的其他的体积要不同,即时间为t 1,则收集到的气体体积应为V2;或收集相同体积的气体时,所需的时间不同,即收集到的气体体积也为V1,但所需时间为t 2,故答案为:实验稀硝酸的浓度稀硝酸的体温度时间收集气体编号/(mol/L)积 /mL/ /min的体积 /mLaV25t1V1bV25t(或 t )V (或 V )1221a(或 b)V50t2(或 t1)V1 (或 V2 )。3 某小组研究了铜片与 5.6 mol?L-1HNO 3 反应的速率,实现现象记录
11、如下表。实验时间段现象015min铜片表面出现极少气泡1525min铜片表面产生较多气泡,溶液呈很浅的蓝色2530min铜片表面均匀冒出大量气泡3050min铜片表面产生较少气泡,溶液蓝色明显变深,液面上方呈浅棕色为探究影响该反应速率的主要因素,小组进行如下实验。实验 I :监测上述反应过程中溶液温度的变化,所得曲线如下图。实验 II : - 试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积、5.6 mol?L-1 HNO 3 。结果显示: Cu(NO 3 ) 2、 NO 对 Cu 和 HNO 3 反应速率的影响均不明显,NO 2 能明显加快该反应的速率。实验 III :在试管中加入铜片和5.6 mo
12、l?L-1 HNO 3 ,当产生气泡较快时,取少量反应液于试管中,检验后发现其中含有NO 2-。(1)根据表格中的现象,描述该反应的速率随时间的变化情况:_。( 2)实验 I 的结论:温度升高 _(填“是”或“不是”)反应速率加快的主要原因。( 3 )实验 II 的目的是: _ 。( 4 )小组同学查阅资料后推测:该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。请结合实验 II、 III,在下图方框内填入相应的微粒符号_ _,以补全催化机理。(5)为验证( 4)中猜想,还需补充一个实验:_(请写出操作和现象)。【答案】反应速率先变快后变慢不是 检验 Cu NO3 2 、NO、NO2 能否加快铜和硝酸
13、反应的速率NO2 NO2 在试管 A 、 B 中均加入相同的铜片和等体积的 5.6 mol gL 1硝酸,向 B 中加入 NaNO2 固体,产生气泡的速率B 比 A 快。【解析】【分析】(1)表格中的现象变化:极少气泡较多气泡大量气泡较少气泡;(2) 5 30min,温度不变,但是1530min ,反应速率加快;(3 )实验 II结论: Cu(NO 3) 2、 NO 对 Cu 和 HNO 3 反应速率的影响均不明显, NO 2能明显加快该反应的速率;(4)结合实验II与实验 III,实验 II :可知 NO 2 能明显加快该反应的速率。实验III :发现其中含有 NO -2 。再根据化合价的升
14、降可判断;(5)中间产物为NO -2 ;【详解】( 1)根据表格中的气泡多少的现象,可知该反应的速率随时间的变化情况:反应速率先变快后变慢;( 2)由分析可知,温度不变时反应速率却加快,故温度升高不是反应速率加快的主要原因;(3 )由分析可知,实验II的目的是:检验Cu(NO 3 ) 2、 NO 、 NO 2 能否加快铜和硝酸反应的速率;(4) Cu Cu2+,化合价升高,则的化合价降低,故为 NO 2,为 NO 2-;(5)验证中间产物NO 2-加快了反应速率,则可以在试管A 、B 中均加入相同的铜片和等体积的 5.6 mol?L-1硝酸,向 B 中加入 NaNO 2 固体,产生气泡的速率B
15、 比 A 快。4 乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:在甲试管 (如图 )中加入 2mL 浓硫酸、 3mL 乙醇和 2mL 乙酸的混合溶液。按如图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,小火均匀地加热35min 。待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。(1)若实验中用乙酸和含18O 的乙醇作用,该反应的化学方程式是:_ ;与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是 _ 。(2)甲试管中,混合溶液的加入顺序:_ ;(3)步骤中需要用小火均匀加热,其主要原因是_ ;
16、(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是_(填字母代号 )。A 反应掉乙酸和乙醇B 反应掉乙酸并吸收乙醇C 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出D 加速酯的生成,提高其产率(5)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器是_;分离时,乙酸乙酯应该从仪器 _(填:“下口放”或“上口倒”)出。(6)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应一段时间后,下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有_(填序号 )。混合物中各物质的浓度不再变化;单位时间里,生成1mol 乙醇,同时生成 1mol 乙酸;单位时间里,生成1mol 乙酸乙酯,同时生成1mol 乙酸。(
17、7)为了证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图所示装置进行了以下 4 个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾 3min。实验结束后充分振荡小试管再测有机层的厚度,实验记录如下:实验编号试管中试剂试管中试剂有机层的厚度 /cmA2mL 乙醇、 1mL 乙酸、 3mL 18mol L-1浓3. 0硫酸B2mL 乙醇、 1mL 乙酸、 3mL H2O饱和 Na2 30. 1溶液2mL 乙醇、 1mL 乙酸、 3mL 2mol L-1COC0. 6H2SO4D2mL 乙醇、 1mL 乙酸、盐酸0. 6实验 D 的目的是与实验 C 相对照,证明 H+对酯化反应
18、具有催化作用。实验D 中应加入盐酸的体积和浓度分别是 _mL 和 _mol L-1 。分析实验 _( 填实验编号 )的数据,可以推测出浓H2SO4 的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。(8)若现有乙酸 90g,乙醇 138g 发生酯化反应得到88g 乙酸乙酯,试计算该反应的产品产率为。 _(产率 %=(实际产量 / 理论产量 )100%)【答案】1818防倒吸乙醇浓硫CH3COOH+CH3CH2 OHCH3CO OCH2CH3+H2O酸,乙酸减少反应物的挥发;增大产率BC分液漏斗上口倒 34 AC 66.7%【解析】【分析】(1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供-OH,醇中的 -OH 提供
19、 -H,相互结合生成水;球形干燥管容积较大,利于乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用;(2) 三种试剂滴入顺序原则是:密度先小后大;(3)乙酸、乙醇均有挥发性,温度过高易挥发;(4) 用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,乙醇溶解,碳酸钠与乙酸反应除去乙酸、同时降低乙酸乙酯的溶解度;(5) 乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液混合后分层,可以通过分液方法分离,乙酸乙酯的密度小于饱和碳酸钠溶液的,所以在混合液的上层;(6) 可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量也不变,以此判断平衡状态;(7)对比试验关键是要采用控制变量,即控制一个变量,
20、其它条件不变;分析使用浓硫酸和稀硫酸的稀硫酸的实验,比较哪种条件下生成的乙酸乙酯多;(8)先判断过量情况,根据反应方程式及不足量计算出生成乙酸乙酯的质量,然后计算出乙酸乙酯的产率。【详解】(1)羧酸与醇发生的酯化反应中,羧酸中的羧基提供 -OH,醇中的水,其它基团相互结合生成酯,同时该反应可逆,反应的化学方程式为-OH 提供 -H,相互结合生成CH3COOH+CH3CH2 18OHCH3CO18OC2H5+H2O;球形干燥管容积较大,使乙酸乙酯充分与空气进行热交换,起到冷凝的作用,也可起到防止倒吸的作用;(2) 三种试剂滴入顺序原则是:密度先小后大,根据表中数据应该先加乙醇,再加浓硫酸,最后加
21、乙酸;(3) 乙酸、乙醇均有挥发性,步骤中用小火均匀加热,可减少反应物的挥发,增大产率;(4) 制备乙酸乙酯时,常用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,目的是中和乙酸并吸收部分乙醇、乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出,所以BC正确,故答案为BC;(5) 分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,加入饱和碳酸钠溶液,实现酯与乙酸和乙醇的分离,分离油层和水层采用分液的方法,所以用到的仪器为分液漏斗;乙酸乙酯的密度比水小,所以在碳酸钠溶液层上方有无色油状液体出现,分离时,乙酸乙酯应该从分液漏斗的上口倒出;(6) 混合物中各物质的浓度不再变化,说明达到平衡状态,故正确;化学反应速率之
22、比等于化学计量数之比,单位时间里,生成1mol 乙醇,同时生成 1mol 乙酸,不能说明反应达到平衡状态,故错误;单位时间里,生成1mol 乙酸乙酯,同时生成1mol ,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;故答案为;(7)本题是研究实验D 与实验 C 相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用的条件,题中采用了一个变量,实验C2mol?L-1H2SO4,实验 D盐酸,所以达到实验目的,实验D 与实验 C中 H+的浓度一样,实验 C 3mL 乙醇、 2mL 乙酸、 2mol?L-1 H2SO4,实验 D3mL 乙醇、 2mL 乙酸、盐酸,要保证溶液体积一致,才能保证乙醇、乙酸的浓度不变,
23、盐酸体积为4mL,实验 D 与实验 C 中 H+的浓度一样,所以盐酸的浓度为4mol?L -1;对照实验 A 和 C 可知:试管中试剂实验A 中使用 1mL18mol?L-1 浓硫酸,生成的乙酸乙酯比 C 中生成的乙酸乙酯大很多,说明浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率,故答案为A、 C;(8)90g 乙酸的物质的量为:=1.5mol , 138g 乙醇的物质的量为:=3mol ,显然乙醇过量,理论上生成的乙酸乙酯的物质的量需要按照乙酸的量进行计算,根据反应CH3COOH+C2H5 OHCH3COOC2H5+H2O 可知,理论上生成乙酸乙酯的物质的量为1.5mol ,而实际上生成了88g,则乙酸
24、乙酯的产率为: 100%=66.7%。【点睛】乙酸乙酯制备过程中各试剂及装置的作用:浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂;饱和Na2CO3 的作用:中和乙酸,溶解乙醇,便于闻酯的气味;降低乙酸乙酯在水中的溶解度;玻璃导管的作用:冷凝回流、导气。5 某化学兴趣小组为验证SO2 的还原性和Fe3+的氧化性,特邀你参与以下探究活动。I.理论预测该兴趣小组实验实施前进行了充分的讨论交流,确定选择 SO2 和 FeCl3 溶液的反应来探究,并预测将 SO2 通入 FeCl3 溶液中的现象。小组同学想听听你的分析:(1)确定选择 SO2 和 FeCl3 溶液的反应而不选择SO2 和 Fe(NO3)3 溶液的反应来
25、探究,你认为可能是基于什么原因作出的选择:_ 。(2)将 SO2 通入 FeCl3 溶液中,你认为可能观察到的现象是:_ ,你预测的理论依据是(用离子方程式表示):_ 。II.实验探究(1)-1配制1mol L 3FeCl 溶液(未用盐酸酸化)下面是小组四位同学在配制溶液时的“转移”操作,其中正确的是:_。检测得知溶液呈酸性,其原因是:_ (用离子方程式表示)。( 2)将 SO2 通入 FeCl3 溶液至饱和,观察到溶液由棕黄色变为红棕色,并没有观察到预期的现象。将反应后的溶液放置12 小时后又出现了预期的结果。查阅资料得知 : Fe(HSO3) 2+为红棕色,生成 Fe(HSO3)2+的反应
26、为可逆反应。请你用化学方程式解释将 SO2 通入 FeCl3 溶液至饱和时观察到的现象:_ 。(3)为了探究如何缩短红棕色变为预期颜色的时间,小组继续探究:另取少量FeCl溶3液,再通入 SO2,溶液变为红棕色,加浓HCl 酸化,几分钟后变为预期颜色。请你推测小组在实验方案设计中“加浓HCl 酸化”的目的是:_ 。【答案】 NO3-可能对验证 Fe3+的氧化性有干扰溶液由(棕)黄色变为浅绿色2Fe3+2+ SO2+2+3+FeCl3+ SO2 + H2O+ 2H2O = 2Fe + SO4+ 4HA Fe + 3H2OFe(OH)3 + 3HFe(HSO3)Cl2 + HCl+浓度,使“ Fe
27、ClFe(HSO3)Cl2 + HCl”平衡逆向移增大 H3+ SO2 + H2O动,加快预期反应的速率【解析】【分析】本题考查SO2 和 FeCl3 溶液反应的实验探究,涉及物质性质的分析,物质的量浓度溶液的配制,盐类的水解,外界条件对化学平衡的影响,结合相应知识进行分析;【详解】23-也可将 SO2氧化,干扰实验,因此,本题答案I.(1)SO 溶于水显酸性,酸性条件下,NO为: NO3-可能对验证 Fe3+的氧化性有干扰;(2)由于 SO2 具有还原性, Fe3+具有氧化性,预测SO2 通入 FeCl3 溶液中 SO2 将 Fe3+还原为Fe2+,可能观察到的现象是:溶液由棕黄色变为浅绿色
28、。反应的离子方程式可表示为SO2+2Fe3+2H2O=SO42-+2Fe2+4H+,因此,本题答案为:溶液由(棕)黄色变为浅绿色 ; 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42 + 4H+ ;II.( 1) “转移 ”时防止溶液外洒,应将玻璃棒的下端伸入容量瓶的刻度线以下,用玻璃棒引流溶液,故选 A;FeCl3属于强酸弱碱盐,由于Fe3+的水解使溶液呈酸性,Fe3+水解的离子方程式为Fe3+3H2OFe( OH) 3+3H+,因此,本题答案为:Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+;(2)根据资料,红棕色溶液中含32+,该过程中元素的化合价没有变化,反应Fe(
29、 HSO) 的化学方程式为SO2323232+FeCl +H OFe( HSO) Cl +2HCl,因此,本题答案为: FeCl + SO+ H OFe(HSO )Cl + HCl;232(3)出现红棕色是发生了反应SO23232+FeCl +H OFe(HSO ) Cl +2HCl,缩短红棕色时间,使上述平衡向逆反应方向移动。因此,本题答案为:增大H+浓度,使 “ FeCl3 2+ SO +H OFe(HSO )Cl + HCl 平”衡逆向移动,加快预期反应的速率;2326 为了探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某化学兴趣小组的同学做了以下实验编实验操作号分别在试管A、 B 中加入 5m
30、L5%H2O2 溶液,各滴入3 滴1mol/LFeCl3 溶液待试管中均有适量气泡出现时,将试管A 放B 放入盛有40 左入盛有 5 左右冷水的烧杯中浸泡;将试管右热水的烧杯中浸泡另取两支试管分别加入5mL5%H2O2 溶液和 5mL10%H2O2 溶液实验现象试管 A 中不再产生气泡;试管B中产生的气泡量增多两支试管中均未明显见到有气泡产生请回答下列问题:( 1)过氧化氢分解的化学方程式为 _ ( 2)实验 的目的是 _ ( 3)实验 未观察到预期的实验现象,为了帮助该组同学达到实验目的,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 50mL 一定浓度的
31、H2O2 溶液中加入适量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如图 1 所示,则 A, B, C 三点所表示的瞬时反应速率最慢的是_ (填字母代号)(5 )对于 H2O2 分解反应, Cu2+也有一定的催化作用为比较Fe3+和 Cu2+对 H2O2 分解的催化效果,该兴趣化学小组的同学分别设计了如图2、 3 所示的实验请回答相关问题: 定性分析:如图2 可通过观 _ , 定性比较得出结论;该实验中将 FeCl3 溶液改为Fe2( SO4) 3 溶液的原因是_ 定量分析:用图3 所示装置做对照试验,实验时均以生成40mL 气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略实验中需要测量的
32、数据是_ (6)通过对上述实验过程的分析,在实验设计时,要考虑_方法的应用【答案】(1) 2H2O22H2O+O2;( 2)在其他条件相同时,探究温度对H2O2 分解速率的影响;( 3)将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,观察产生气泡的速率或向两支试管中同时滴入 2 滴 1mol/LFeCl3 溶液,观察产生气泡的速率;(4) C;(5) 溶液中产生气泡的速率;排除Cl- 对实验的干扰; 在同温同压下,收集40mL 气体所需的时间;( 6)控制变量 (或对比 );【解析】试题分析:( 1)过氧化氢分解, FeCl3 在此反应中作催化剂,起催化作用,能加快过氧化氢分解产生氧气的速率,故答
33、案为2H2O22H2O+O2;(2)分别在试管 A、 B 中加入 5mL 5% H2O2 溶液,各滴入1 2 滴 1mol/L FeCl3 溶液待试管中均有适量气泡出现,说明过氧化氢分解能发生,试管A、B 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;将试管B 放入盛有 40 左右热水的烧杯中,两支试管不同点是试管A 的温度比试管 B 的温度低,说明研究的是温度对反应速率的影响,故答案为研究温度对H2O2 分解速率的影响;(3)影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积,另取两支试管分别加入5mL 5%H2O2 溶液和 5mL10%H2 O2溶液
34、,试管 A、 B 中均未见气泡产生,为加快反应速率,可从温度、或催化剂的影响角度考虑,故答案为将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2 滴 1mol/L FeCl3 溶液,观察产生气泡的速率;( 4)该图象横坐标表示时间,纵坐标表示生成气体的体积,时间越短生成的气体越多,反应速率越快,所以速率最慢的为C,故答案为 C;(5) 可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较比较Fe3+和 Cu2+对 H2O2 分解的催化效果,将 CuSO42更为合理,这样3+和 Cu2+中的阴离子种类相同,可以排除因阴离改为 CuClFe子的不同可能带来的影响,故答案为产生气泡的快慢;排除Cl
35、- 对实验的干扰; 均以生成 40mL 气体为准时,产生等量的气体用的时间越短,则反应速率越快,所以实验中需要测量的数据是收集40mL 气体所需的时间,故答案为收集40mL 气体所需的时间( 6)通过对上述实验过程的分析,在实验设计时,要考虑控制变量方法的应用,故答案为控制变量。考点:考查了影响化学反应速率的因素的探究实验的相关知识。7 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10 mL 2% H2O2溶液无10 mL 5% H2O2 溶液无10 mL 5% H2 2溶液-13O1 mL 0.1 mol ? LFeCl 溶液10 mL