蘇教版化學選修6 專題4課題1知能優(yōu)化訓練

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111 1．把鋁條放入盛有過量稀鹽酸的試管中，不影響氫氣產(chǎn)生速率的因素是(　　) A．鹽酸的濃度　　　　　　　 B．鋁條的表面積 C．溶液的溫度 D．加少量Na2SO4固體 解析：選D。本題考查了影響化學反應速率的因素。主要 因素是物質(zhì)自身的性質(zhì)；外界因素是濃度、溫度、壓強、催化劑、接觸面積等。 2．(2011年鎮(zhèn)江高二檢測)通過控制或改變反應條件可以加快、減緩甚至阻止反應的進行，使化學反應有利于人類的生存和提高生活質(zhì)量。下列各圖所示的措施中，能加快化學反應速率的是(　　) 解析：選C。扇子扇煤爐火的目的是增加反應物氧氣的濃度，加快煤燃燒的速率。 3．(2011年揚州高二檢測)下列說法正確的是(　　) A．增加水的濃度或溫度可以加快鎂跟水的反應速率 B．在高溫密閉容器中發(fā)生反應CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，增加CaCO3濃度可以使反應速率加快 C．增大H2SO4的濃度，可以加快鋅與H2SO4反應制取氫氣的速率 D．在反應S2O＋2H＋=== S↓＋SO2↑＋H2O中，增大S2O或H＋的濃度可以加快硫析出的速率 解析：選D。A項，水是純液體，濃度可視為定值，而升高水的溫度則可以加快Mg與H2O的反應速率。B項，CaCO3是固體，增加它的量，不能加快反應速率。C項，增加了H2SO4的濃度，若是濃H2SO4則不能得到H2。 4．下列有關化學反應速率的說法正確的是(　　) A．用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時，改用98%的濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率 B．100 mL 2 molL－1的鹽酸跟鋅片反應，加入適量的氯化鈉溶液，反應速率不變 C．SO2的催化氧化是一個放熱的反應，所以升高溫度，反應速率減慢 D．汽車尾氣中的NO和CO可以緩慢反應生成N2和CO2，減小壓強，反應速率減慢 解析：選D。鐵在常溫下遇濃硫酸“鈍化”，A項錯誤；加入NaCl溶液，溶液的體積增大，鹽酸的物質(zhì)的量濃度減小，反應速率減慢，B項錯誤；升高溫度，化學反應速率加快，C項錯誤；減小壓強，反應物和生成物的濃度會減小，反應速率會減慢，D項正確。 5．影響化學反應速率的因素很多，某?；瘜W小組用實驗的方法進行探究。 實驗一：他們只利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 molL－1、2 molL－1、18.4 molL－1)設計實驗方案來研究影響反應速率的因素。 甲同學的實驗報告如下表： 實驗步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 ①分別取等體積的2 molL－1的硫酸于試管中 ②____________ 反應速率Mg>Fe，Cu不反應 金屬的性質(zhì)越活潑，反應速率越快 (1)甲同學表中實驗步驟②為____________________________。 (2)甲同學的實驗目的是____________________________________________________ ________________________________________________________________________； 要得出正確的實驗結(jié)論，還需控制的實驗條件是____________。乙同學為了更精確地研究濃度對反應速率的影響，利用如圖所示裝置進行定量實驗。 (3)乙同學在實驗中應該測定的數(shù)據(jù)是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是____________ ________________________________________________________________________， 該實驗中不選用某濃度的硫酸，理由是______________________________________ ________________________________________________________________________。 實驗二：已知 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應時，發(fā)現(xiàn)開始一段時間，反應速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應速率明顯加快。 (5)針對上述實驗現(xiàn)象，丙同學認為KMnO4與H2C2O4反應放熱，導致溶液溫度升高，反應速率加快。從影響化學反應速率的因素看，你猜想還可能是______________的影響。 (6)若用實驗證明你的猜想，除高錳酸鉀酸性溶液、草酸溶液外，還需要選擇的試劑最合理的是________(填字母)。 A．硫酸鉀　　　　　　　　　 B．硫酸錳 C．二氯化錳 D．水 解析：(1)要想通過實驗比較法得出正確的結(jié)論，必須排除其他因素的變動和干擾，即需要控制好與實驗有關的各項反應條件。所以②中加入的Mg、Fe、Cu應該大小、形狀都相同。 (2)由實驗報告的內(nèi)容可知甲同學的實驗目的是研究反應物本身的性質(zhì)與反應速率的關系，所以還需要控制的實驗條件是溫度相同。 (3)可以通過單位時間里產(chǎn)生氣體的多少或產(chǎn)生相同體積的氣體所需時間的長短來比較化學反應速率的快慢。 (4)常溫下Fe、Al遇濃H2SO4、濃HNO3鈍化且Mg和濃H2SO4反應無氫氣生成，所以不能選用18.4 molL－1的濃H2SO4。 (5)影響化學反應速率的因素有濃度、溫度、壓強、催化劑等，結(jié)合本題的內(nèi)容分析推測，還可能是催化劑的影響。 (6)因為該反應中無Cl－出現(xiàn)，所以MnSO4為最佳答案。 答案：(1)分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Mg (2)研究金屬(或反應物)本身的性質(zhì)與反應速率的關系　溫度相同 (3)測定一定時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積(或產(chǎn)生一定體積的氣體所需時間) (4)Mg(或Fe)、0.5 molL－1硫酸和2 molL－1硫酸　常溫下Mg和18.4 molL－1濃硫酸反應生成SO2；Fe在18.4 molL－1濃硫酸中發(fā)生鈍化 (5)MnSO4(或Mn2＋)的催化作用 (6)B 1．(2011年臺州高二檢測)演示鐵在純氧中燃燒實驗時，將鐵絲繞成螺旋狀，其主要目的是(　　) A．提高鐵絲利用率 B．提高反應溫度 C．增大反應的接觸面 D．使瓶底氧氣充分利用 解析：選C。做鐵在純氧中燃燒實驗時，將鐵絲繞成螺旋狀，主要目的是增大反應的接觸面，加快反應速率。 2．反應A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)，在不同情況下測得反應速率如下，其中反應速率最快的是(　　) A．v(D)＝0.4 molL－1s－1 B．v(C)＝0.5 molL－1s－1 C．v(B)＝0.6 molL－1s－1 D．v(A)＝0.15 molL－1s－1 解析：選B。比較同一化學反應在不同情況下反應速率的快慢，應選用同種物質(zhì)作標準。然后利用化學反應速率比等于化學方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)比，求出不同情況下，用同一物質(zhì)表示的化學反應速率，再進行比較。 若選用v(A)作比較標準，則： A選項：v(A)＝v(D)＝0.2 molL－1s－1； B選項：v(A)＝v(C)＝0.25 molL－1s－1； C選項：v(A)＝v(B)＝0.2 molL－1s－1； D選項：v(A)＝0.15 molL－1s－1。 可見：v(B)>v(A)＝v(C)>v(D)。 3．100 mL 6 molL－1H2SO4跟過量鋅粉反應，在一定溫度下，為了減緩反應進行的速率，但又不影響生成氫氣的總量，可向反應物中加入適量的(雙選)(　　) A．碳酸鈉　　　　　　　　　　 B．水 C．硫酸鉀溶液 D．硫酸銨 解析：選BC。首先在一定溫度下明確氫氣生成的量取決于H＋的量，因碳酸鈉可與硫酸反應生成二氧化碳消耗H＋，而影響氫氣的產(chǎn)量；水和硫酸鉀都不消耗H＋，即不影響產(chǎn)量，但都能稀釋硫酸而降低H＋的濃度，所以B、C均符合題意。硫酸銨固體既不改變氫氣的產(chǎn)量，也不改變反應速率。 4．(2011年保定高二檢測)下列判斷正確的是(　　) A．0.1 molL－1鹽酸和0.1 molL－1醋酸分別與2 molL－1 NaOH 反應的速率相同 B．0.1 molL－1 鹽酸和0.1 molL－1 HNO3分別與大小相同的大理石反應的速率相同 C．Mg和Fe與0.1 molL－1鹽酸反應速率相同 D．大理石與大理石粉分別與0.1 molL－1 鹽酸反應的速率相同 解析：選B。影響化學反應速率的因素有內(nèi)因與外因之分，內(nèi)因指的是反應物本身的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。例如：在完全相同的外界條件下，Mg、Fe由于自身金屬活潑性的不同，反應速率v(Mg)>v(Fe)，外因主要指的是溫度、濃度、壓強、催化劑、反應物顆粒的大小、紫外線輻射等因素。A中0.1 molL－1 鹽酸與0.1 molL－1醋酸能自由移動地參與反應的c(H＋)是不相同的，D中大理石粉改變了與鹽酸的接觸面積，所以改變了反應速率。改變物質(zhì)的濃度與改變物質(zhì)的量是兩個概念，有時雖然增多了某種物質(zhì)的量，但由于濃度未變反應速率并不受影響。如大理石分別與20 mL 0.1 molL－1鹽酸、40 mL 0.1 molL－1鹽酸反應的速率相同。 5．一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示： 下列描述正確的是(　　) A．反應開始到10 s，用Z表示的反應速率為0.158 molL－1s－1 B．反應開始到10 s，X的物質(zhì)的量濃度減少了0.79 molL－1 C．反應開始到10 s時，Y的轉(zhuǎn)化率為79.0% D．反應的化學方程式為：X(g)＋Y(g) Z(g) 解析：選C。觀察曲線的走勢可知，在10 s時，反應達到平衡，是一可逆反應，X減少了1.20－0.41＝0.79 mol，Y減少了1.00－0.21＝0.79 mol，Z增加了1.58 mol。則用Z表示反應速率為1.58 mol/2 L/10 s＝0.079 molL－1s－1，A錯；X減少了0.79/2 molL－1，B錯；反應開始到10 s時，Y的轉(zhuǎn)化率為(0.79/1.00)100%＝79%，則C正確；變化量之比等于系數(shù)比，X、Y、Z系數(shù)比應為：0.79∶0.79∶1.58＝1∶1∶2，則D項不正確。 6．在一定溫度下，A、B能在溶液中發(fā)生反應A＋B===C＋D。 a．將0.2 mol/L A溶液和0.2 mol/L B溶液各20 mL混合 b．將0.5 mol/L A溶液和0.5 mol/L B溶液各50 mL混合 c．將1 mol/L A溶液和1 mol/L B溶液各10 mL混合，同時倒入30 mL蒸餾水 d．將1 mol/L A溶液20 mL和1.2 mol/L B溶液60 mL混合 反應開始時，反應速率由大到小的順序是(　　) A．d>b>c>a B．b>d>a>c C．d>c>b>a D．b>c>d>a 解析：選A。本題需先把每種情況下混合溶液中A、B的起始濃度求出來，然后根據(jù)其濃度大小來比較化學反應速率的大小?；旌虾蟾魑镔|(zhì)的起始濃度(mol/L)為： a b c d A 0.10 0.25 0.20 0.25 B 0.10 0.25 0.20 0.9 混合后濃度最大的是d，其次是b，最小的是a，所以反應開始時，反應速率由大到小的順序為d>b>c>a。 7．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是制備硫酸的重要反應。下列敘述正確的是(　　) A．催化劑V2O5不改變該反應的逆反應速率 B．增大反應體系的壓強，反應速率一定增大 C．該反應是放熱反應，降低溫度將縮短反應達到平衡的時間 D．在t1、t2時刻，SO3(g)的濃度分別是c1、c2，則時間間隔t1～t2內(nèi)，SO3(g)生成的平均速率為v＝ 解析：選D。催化劑可以同等程度地改變正、逆反應速率；增大反應體系壓強的方法有許多種，當向反應體系中充入無關氣體時，壓強增大，但反應速率不變；降低溫度將減慢反應速率，達到平衡的時間增長；由化學反應速率數(shù)學表達式：v＝可知選項D敘述正確。 8．(2011年龍巖高二檢測)進行如下實驗：在錐形瓶a中放入1 g綠豆粒大的碳酸鈣，在錐形瓶b中加入1 g粉末狀的碳酸鈣，分別加入50 mL 1 molL－1的鹽酸。如圖所示(x表示時間，y表示生成氣體的質(zhì)量)，能正確表示實驗結(jié)果的是(　　) 解析：選C。當碳酸鈣的接觸面積較大時，化學反應的速率較大。根據(jù)反應物的性質(zhì)，相同質(zhì)量的碳酸鈣與足量鹽酸反應，最終收集到的氣體的量是相同的。 9．某探究小組利用丙酮的溴代反應(CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr)來研究反應物濃度與反應速率的關系。反應速率v(Br2)通過測定溴的顏色消失所需的時間來確定。在一定溫度下，獲得如下實驗數(shù)據(jù)： 實驗序號 初始濃度c/molL－1 溴顏色消失所需時間t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.0010 290 ② 1.60 0.20 0.0010 145 ③ 0.80 0.40 0.0010 145 ④ 0.80 0.20 0.0020 580 分析實驗數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論不正確的是(　　) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．實驗②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 解析：選D。從表中數(shù)據(jù)看，①④中CH3COCH3、HCl的濃度是相同的，而④中Br2的濃度比①中的大，所得結(jié)果，時間變長，由v＝知，①④中v(Br2)相等，D項錯。其他選項依次找出表中兩組相同的數(shù)據(jù)，看一變量對另一變量的影響即可。 10．(2011年常州高二檢測)在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉，不停地攪拌，有下列反應發(fā)生：①IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O　②I2＋HSO＋H2O===2I－＋SO＋3H＋。當反應進行到15 min時，溶液突然變?yōu)樗{色，隨之又很快消失。這一反應被稱做時鐘反應，有人用它來解釋生物鐘現(xiàn)象。下列有關說法不正確的是(　　) A．在整個反應過程中，起催化作用的物質(zhì)是KI B．上述兩個反應中，反應速率較快的是② C．時鐘反應的快慢由反應②決定 D．“溶液突然變?yōu)樗{色，隨之又很快消失”這一現(xiàn)象與①②的反應速率有關 解析：選C。由反應①②可以得出KI是KIO3、KHSO3反應的催化劑，反應中生成的I2能使淀粉溶液變藍色，由題給信息——反應進行到15分鐘時，溶液變藍，說明反應①很慢，它決定了時鐘反應的快慢。 11．已知硫代硫酸鈉溶液與稀H2SO4反應可析出單質(zhì)硫沉淀：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，某同學按下表進行實驗，請你判斷哪一組先出現(xiàn)渾濁？ 編號 加3% Na2S2O3(mL) 加1∶5的H2SO4(滴) 溫度(℃) 出現(xiàn)渾濁的快慢 1 5 25 室溫 2 5 15 室溫＋10 3 5 25 室溫＋20 答案：________________。 解析：反應物濃度越大，反應溫度越高，反應速率越快。由編號1和3可以看出，兩反應濃度相同，但溫度3高于1，故3先出現(xiàn)渾濁，再將3和2比較，3的溫度、濃度均比2高，故最先出現(xiàn)渾濁的是第3組。 答案：第3組 12．“碘鐘”實驗中，3I－＋S2O===I＋2SO的反應速率可以用I與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量，t越小，反應速率越大。某探究性學習小組在20 ℃下進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表： 實驗編號 ① ② ③ ④ ⑤ c(I－)/molL－1 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c(S2O)/molL－1 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1 回答下列問題： (1)該實驗的目的是_____________________________________________________________。 (2)顯色時間t1＝________。 (3)溫度對該反應的反應速率的影響符合一般規(guī)律，若在40 ℃下進行編號③對應濃度的實驗，顯色時間t2的范圍為________(填字母)。 A．<22.0 s B．22.0～44.0 s C．>44.0 s D．數(shù)據(jù)不足，無法判斷 (4)通過分析比較上表數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由表格的欄目設置(濃度、時間的變化)可以推測實驗的目的是研究濃度對反應速率的影響。 (2)由表中數(shù)據(jù)進行分析可知，實驗⑤的反應速率應是實驗①的3倍，所以t1＝＝29.3 s。 (3)溫度對反應速率影響的一般規(guī)律是：溫度升高，反應速率增大，所以③組數(shù)據(jù)的顯色時間小于22.0 s。 (4)由5組數(shù)據(jù)的關系可以得出顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比(即反應速率與反應物起始濃度乘積成正比。 答案： (1)研究反應物I－與S2O的濃度對反應速率的影響　(2)29.3 s　(3)A　(4)反應速率與反應物起始濃度乘積成正比(或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比) 13．有趣的化學實驗能激發(fā)學生學習化學的興趣，提高學習積極性，同時也活躍課堂氣氛。在中學化學教材中，可以挖掘許多有趣的實驗，例如： Ⅰ.[火球游泳]水火不相容，這是人們公認的常識，從來沒有看見過火球能在水面上游來游去。然而，某化學興趣小組的同學，做了一個“火球游泳”小魔術。他在一個100毫升的燒杯里面裝上自來水，然后用鑷子將一塊豆粒大的金屬鉀，輕輕地放在燒杯里，這時，燒杯里的水面上立刻生成個火球，這個火球在水面上滾來滾去，同時發(fā)生嗤嗤的響聲，場景十分壯觀。 Ⅱ.[“藍瓶子”實驗]在250 mL平底燒瓶中依次加入2 g氫氧化鈉、100 mL蒸餾水、2 g葡萄糖(粉末)，振蕩使其溶解。滴入4～6滴0.2%的亞甲基藍溶液，塞上瓶塞(如圖)，振蕩燒瓶，溶液呈藍色。靜置，約3分鐘后藍色消失，變?yōu)闊o色。再次振蕩，無色溶液又呈藍色?？煞磸投啻巍Ｒ阎簛喖谆{容易被還原。根據(jù)上述實驗，回答下列問題： (1)實驗室中金屬鉀應保存在______________________，原因是________________________________；化學興趣小組的同學取出一小粒金屬鉀的操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)寫出Ⅰ中金屬鉀發(fā)生反應的離子方程式： __________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為探究“藍瓶子”實驗是什么原因引起的，某同學做了以下實驗： A．從燒瓶中取出溶液注滿一支試管，塞上橡皮塞。試管中的溶液由藍色變?yōu)闊o色，再振蕩試管溶液不能變藍。 B．在原燒瓶中經(jīng)A處鼓入空氣，溶液又慢慢變藍了。靜置片刻后，藍色又消失。再次鼓入空氣，又慢慢變藍。 C．為了進一步弄清是何種成分引起的，他又繼續(xù)探索。從A處改通純凈的N2、CO2，都不能使燒瓶中的無色溶液變藍。把制得的氧氣從A處通入，發(fā)現(xiàn)上述無色溶液慢慢變?yōu)樗{色。 到此為止，“藍瓶子”實驗原理有了科學結(jié)論，請你總結(jié)“藍瓶子”實驗的變色原理：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本題實驗Ⅰ主要結(jié)合課本學習的金屬鈉知識作進一步拓展，不難回答出問題。實驗Ⅱ要結(jié)合探究過程中講述的有“氧”或無“氧”的情況進一步想到還原－氧化之間的關系。 答案：(1)煤油或石蠟里　金屬鉀很活潑，容易跟空氣中的氧氣、水蒸氣等物質(zhì)反應　用鑷子從試劑瓶中取出一塊金屬鉀，放在濾紙上把煤油吸干，用小刀切去一小粒金屬鉀，剩余的放回試劑瓶中 (2)2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑ (3)首先亞甲基藍被葡萄糖還原，還原后的無色物質(zhì)，又被空氣中氧氣氧化，又成為亞甲基藍，呈現(xiàn)藍色 111