2020-2021 全国高考化学化学反应速率与化学平衡的综合高考模拟和真题汇总及详细答案 一、化学反应速率与化学平衡1. 化学学习小组进行如下实验。
[探究反应速率的影响因素 ]设计了如下的方案并记录实验结果(忽略溶液混合体积变化 )。
限-12 2 4-1选试剂和仪器: 0.20 mol ·L4溶液 (酸性 )、蒸馏水、试管、H C O 溶液、 0.010 mol L ·KMnO 量筒、秒表、恒温水浴槽-1-1物理量V(0.20 mol L ·V ( 0.010 mol ·LH 2C 2O 4 溶液 )/mLV (蒸馏水) /mLT/ ℃乙KMnO 4 溶液) /mL① 2.00 4.0 50 ② 2.00 4.0 25 ③1.04.025(1)上述实验① 、 ②是探究 __________对化学反应速率的影响;若上述实验② 、 ③是探究浓度对化学反应速率的影响,则 a 为 _____________;乙是实验需要测量的物理量,则表格中“乙 ”应填写 ___________ 。
2 2 422 4-1[测定 H C O ·xH2O 中 x 值 ]已知: M (H C O )=90 g mol ·①称取 1.260 g 纯草酸晶体,将其酸制成100.00 mL 水溶液为待测液;②取 25.00mL 待测液放入锥形瓶中,再加入适的稀H 2SO 4;-1③用浓度为 0.05 000 mol L ·的 KMnO 4 标准溶液进行滴定。
(2)请写出与滴定有关反应的离子方程式 _________________________________________ 。
(3)某学生的滴定方式 (夹持部分略去 )如下,最合理的是 ________ (选填 a 、 b)。
(4)由图可知消耗 KMnO 4 溶液体积为 __________________________________________mL 。
(5)滴定过程中眼睛应注视 ________________________ 。
(6)通过上述数据,求得x= ____ 。
以标准 KMnO 4 溶液滴定样品溶液的浓度,未用标准KMnO 4 溶液润洗滴定管,引起实验结果________(偏大、偏小或没有影响) 。
【答案】温度1.0 溶液褪色时间/s5H 2C 2O 4+2MnO 4-+ 6H +=10CO 2↑+ 2Mn 2++ 8H 2Ob20.00 锥形瓶中颜色变色 2 偏小【解析】【分析】【详解】(1)探究影响化学反应速率因素,要求其他条件不变,即 ①② 探究温度对化学反应速率的影响;混合溶液的总体积都是6.0mL ,因此 a=1.0;反应的快慢是通过酸性高锰酸钾溶液的褪色快慢来确定的,因此乙中要测定的物理量是溶液褪色时间,单位为 s ;(2)草酸具有还原性,高锰酸钾具有强氧化性,把C 转化成 COMn 2+,2,本身被还原成根据化合价升降法,进行配平,因此离子反应方程式为: 5H 2 C 2O 4+ 2MnO 4- + 6H +=10CO 2↑+ 2Mn 2++8H 2O ;(3)酸式滴定管盛放酸性溶液和氧化性物质,碱式滴定管只能盛放碱性溶液,即 b 正确; (4)滴定前刻度为 0.90ml ,滴定后刻度是 20.90ml ,消耗高锰酸钾的体积为 (20.90-0.90)mL=20.00mL ;(5)滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化;(6)100mL 溶液中草酸物质的量为 -3× 5× 100/(2 × 25)mol=0,.01mol.260 ÷ (90+ 20× 10 × 0.0518x)=0.01,解得 x=2;未用待盛液润洗滴定管,稀释标准液,消耗高锰酸钾体积增大,草酸的质量增大, x 偏小。
2. 生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关四环素对破氰反应速率的影响 (注:破氰反应是指氧化剂将 CN -氧化的反应 )相关资料①氰化物主要以 CN -和 [Fe(CN)6 ]3- 两种形式存在② C u 2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂, Cu 2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计。
③[Fe(CN)3-较 CN -难被双氧水氧化,且 pH 值越大,越稳定,越难被氧化。
6]实验过程(1)请完成以下实验设计表 (表中不要留空格 )实验 实验目的初始 pH废水样品体CuSO 4 溶液 双氧水溶液 蒸馏水的体 序号积 /mL的体积 /mL的体积 /mL积 /mL1为以下实验操作参760101020考2废水的初始 pH 对破1260101020氰反应速率的影响3 ___7 60 ___ ___ 10实验测得含氰废水中的总氰浓度(以 CN - 表示 )随时间变化关系如图所示。
(2)实验①中 20~ 60min 时间段反应速率:υ(CN-)=___mol?L-1?min -1。
(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH 增大,破氰反应速率减小,其原因可能是 __(填一点即可 ),在偏碱性条件下,含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-,同时放出 NH3,试写出该反应的离子方程式___。
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成表 2 中内容。
(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)___实验步骤 (不要写出具体操作过程)预期实验现象和结论【答案】双氧水的浓度对破氰反应速率的影响10 20 0.0175 初始 pH 增大,催化剂Cu2+会形成 Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用 (或初始 pH 增大, [Fe(CN)6 ]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化 ) CN- 2 22 3 3-+H O +H O═NH ↑ +HCO实验方案 (不要求写出具体操作过程) 预期实验现象和结论分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两相同时间内,若甲试管中的CN-浓度小于支试管中,再分别加入等体积、等浓度的双氧乙试管中的 CN-浓度,则 Cu2+对双氧水破水溶液,只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜氰反应起催化作用;若两试管中的CN-浓粉末,用离子色谱仪测定相同反应时间内两支度相同,则 Cu2+对双氧水破氰反应不起试管中的 CN-浓度催化作用【解析】【分析】(1)影响该反应的因素有溶液的pH 以及双氧水的浓度,根据实验 2 实验目的确定实验 3 的实验目的,根据实验 1 的数据确定 CuSO4溶液的体积和双氧水的体积;c(2)根据υ=计算求解;(3) 63-越稳定,越难被氧化,破氰反应速率减小,且pH 较大时,溶根据 pH 越大, [Fe(CN) ]液的碱性较强,铜离子可能形成氢氧化铜沉淀;根据氧化还原反应的规律书写离子方程式;(4)要探究 Cu 2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份,滴加相同的过氧化氢,一份中加入少量的无水硫酸铜粉末,另一份不加,用离子色谱仪测定废水中的CN 一浓度来做对比实验。
【详解】(1)影响该反应的因素有溶液的 pH 以及双氧水的浓度,实验 2 的目的为废水的初始 pH 对破氰反应速率的影响,则实验 3 的目的为双氧水的浓度对破氰反应速率的影响,其它量应不变, CuSO 4 溶液的体积为 10mL ,而且总体积不变,蒸馏水的体积为10mL ,所以双氧水的体积为 20mL ,故答案为:双氧水的浓度对破氰反应速率的影响;10; 20;c 1.4 0.7 (2)根据 υ= t= 60 20mol/(L?min)=0.0175mol?L -1 ?min -1,故答案为: 0.0175;63-越稳定,越难被氧化,且铜离子可能生成氢氧化铜沉淀,所以破氰(3)pH 越大, [Fe(CN) ]反应速率减小;因为氰废水中的CN - 最终被双氧水氧化为 HCO 3- ,其中的碳由 +2 价变成 +4 价, 1mol 转移 2mol 的电子,而过氧化氢 1mol 也转移 2mol 的电子,所以 CN - 和 H 2 2O 的物质的量之比为 1∶ 1,所以反应的离子方程式为:CN -2 2233 -,故答案+H O +H O ═NH ↑ +HCO为:初始 pH 增大,催化剂 Cu 2+会形成 Cu(OH)2 沉淀,影响了 Cu 2+的催化作用 (或初始 pH 增大, [Fe(CN)6 3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化 ); CN - 2 22 33-; ]+H O +H O ═ NH ↑ +HCO (4)要探究 Cu 2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,可以分别取温度相同、体积、浓度相同的含氰废水的试样两等份,滴加等体积、等浓度的过氧化氢溶液,一份中加入少量 的无水硫酸铜粉末,另一份不加,用离子色谱仪测定废水中的CN - 浓度,如果在相同时间内,甲试管中的 CN -浓度小于乙试管中的 CN -浓度,则 Cu 2+对双氧水破氰反应起催化作用,反之则不起催化作用,故答案为:实验方案 (不要求写出具体操作过程 ) 预期实验现象和结论分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两 相同时间内,若甲试管中的CN -浓度小于支试管中,再分别加入等体积、等浓度的双氧 乙试管中的 CN -浓度,则 Cu 2+对双氧水破 水溶液,只向甲试管中加入少量的无水硫酸铜 氰反应起催化作用;若两试管中的 CN -浓粉末,用离子色谱仪测定相同反应时间内两支 度相同,则 Cu 2+对双氧水破氰反应不起 试管中的 CN -浓度催化作用3. 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:①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。
②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3—5min 。
③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。
④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②中需要用小火均匀加热,其主要原因是____________________________________ ;(4)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是____________(填字母代号 )。