高中化学探究影响盐类水解平衡的因素试题

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Fe^2＋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298 K或313 K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验：
（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^－3 mol·L^－1
H2O2	Fe^2^＋
①	为以下实验作参照	298	3	6.0	0.30
②	探究温度对降解反应速率的影响		3
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上图
（2）请根据上图实验①曲线，计算降解反应50～150 s内的反应速率：
v(p－CP)＝_______mol·L^－1·s^－1；
[解释与结论]
（3）实验①、②表明温度升高，降解反应速率增大。但后续研究表明：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，反应     （填“能”或“不能”）进行；
[思考与交流]
（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：                                   。

一定条件下，Cu²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺的浓度对乙酸在光照下催化降解速率的影响如右图所示。下列判断不正确的是

A．该实验方案的缺陷之一是未做空白对照实验

B．Cu^2+、Mn^2+提高乙酸降解速率的最佳浓度为 0．1 mmol·L^－l

C．Fe^3+不能提高乙酸降解速率

D．相同条件下，乙酸在Cu^2+、Mn^2+、Fe^3+作用下的降解速率依次减小

（改编）在稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，探究加入硫酸铜溶液的量对氢气生成速率的影响。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同，饱和硫酸铜溶液用量0～4.0mL，保持溶液总体积为100.0mL，记录获得相同体积（336mL）的气体所需时间，实验结果如图所示（气体体积均转化为标况下）。据图分析，下列说法不正确的是

A．饱和硫酸铜溶液用量过多不利于更快收集氢气

B．a、c两点对应的氢气生成速率相等

C．b点对应的反应速率为v（H2SO4） = 1.0×10^-3mol·L^-1·s^-1

D．d点没有构成原电池，反应速率减慢

在一定温度下，10mL0.40mol/LH₂O₂发生催化分解。不同时刻测定生成O₂的体积（已折算为标准状况）如下表。

t/min	0	2	4	6	8	10
V（O2）/mL	0.0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9

下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）
A．0~6 min的平均反应速率：v（H₂O₂）≈3.3×10^-2 mol/（L•min）
B．6~10 min的平均反应速率：v（H₂O₂）<3.3×10^-2 mol/（L•min）
C．反应到6 min时，c（H₂O₂）=0.30mol/L
D．反应到6 min时，H₂O₂分解了50%

（改编）下列措施对增大反应速率明显有效的是：

A．硫化钠溶液与草酸溶液放出硫化氢气体

B．碱金属Cs与水反应时增大水的用量

C．Fe与稀硫酸反应制取氢气时，改用浓硫酸

D．Al与盐酸反应，加几滴氯化铜溶液

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。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10 mL 2%H2O2溶液	无
②	10 mL 5%H2O2溶液	无
③	10 mL 5%H2O2溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1FeCl3溶液
④	10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1FeCl3溶液
⑤	10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是____                   。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是__               (填一种即可)。
（2）实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1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。为比较Fe^3＋和Cu^2＋对H₂O₂分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图2所示的实验装置进行实验。
（1）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____       _          （或    _              ）来比较。
（2）0.1 g MnO₂粉末加入50 mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如下图所示。解释反应速率变化的原因：                。

（3）根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是_____     (填序号)。
A．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高产品产率的有效办法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

在不同浓度（c）、温度（T）条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表．下列判断不正确的是

A．a=6.00

B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变

C．b＜318.2

D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同

（1）已知Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下（所取溶液体积均为10 mL）：

实验编号	实验温度/℃	c(Na2S2O3)/mol·L^-1	c(H2SO4)/mol·L^-1
①	25	0.1	0.1
②	25	0.2	0.1
③	25	0.1	0.2
④	50	0.2	0.1
⑤	50	0.1	0.1

其他条件不变时：探究温度对化学反应速率的影响，应选择_______________（填实验编号）；
探究浓度对化学反应速率的影响，应选择________________（填实验编号）；
若同时选择①②③溶液变浑浊的时间，探究_____________________对化学反应速率的影响。
（2）已知Na₂S₂O₃溶液与Cl₂反应时，1mol Na₂S₂O₃转移8mol电子。该反应的离子方程式是_____________________________________________________________________________。
甲同学设计如下实验流程探究Na₂S₂O₃的化学性质。

（Ⅰ）甲同学设计实验流程的目的是证明Na₂S₂O₃溶液具有碱性和_______________性。
（Ⅱ）加入BaCl₂溶液生成白色沉淀B的离子方程式是_________________________________。
（Ⅲ）乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒，你认为甲、乙两同学的设计更合理的是____________（填“甲”或“乙”），理由是__________________________________________。

下列说法中正确的是（ ）

A．Na2S2O3＋2HCl==2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O在加热条件下化学反应速率增大的主要原因是该反应是吸热反应，加热使平衡向正反应方向移动

B．若在恒容容器中发生反应：N2＋3H22NH3，达到平衡后再充入适量He，由于压强增大，化学平衡向正反应方向移动

C．在合成氨反应中，其他条件相同时，在有催化剂时(a)和无催化剂时(b)的速率—时间图像可用图一表示

D．若在恒压容器中发生反应：2SO32SO2＋O2，达到平衡后再充入适量He，其速率—时间图像可用图二表示

某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快．即反应速率由小变大．为此，甲同学做了如下实验进行探究：
（已知：MnO₄^-在酸性环境下的还原产物是Mn²⁺）
【实验用品】仪器：试管（若干个）、胶头滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盘天平、玻璃棒、烧杯、药匙
（1）0.10mol/L  H₂C₂O₄溶液的配制：
实验室欲配制100mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液，需要称取草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O）             g（精确到0.1g）；实验中需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、胶头滴管和             ．
（2）反应的速率变化的探究：
在1号和2号试管中分别加入2mL0.10mol/L H₂C₂O₄溶液，在1号试管中加入硫酸锰固体．然后在两支试管中加入4mL 0.010mol/L KMnO₄溶液和几滴稀硫酸．现象如下表所示：

	试管1	试管2
实验现象	褪色很快	褪色很慢
褪色时间/s	4秒	31秒

 
请回答下列问题：
①甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是：                    ．
②H₂C₂O₄溶液与酸性的KMnO₄溶液反应的离子方程式为：                      ．
③同学测出的颜色变化的时间是以下列哪个选项为依据的                    ．
A、从KMnO₄溶液刚好接触H₂C₂O₄溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色，半分钟之内不再出现紫    红色为止．
B、从KMnO₄溶液刚好接触H₂C₂O₄溶液开始，溶液由无色变为紫红色为止．
C、从KMnO₄溶液接触H₂C₂O₄溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色为止．
④甲同学认为该反应褪色由慢到快的原因是                          ．
于是甲同学得出结论                            ．
（3）乙同学和丙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他们也分别提出了能影响该溶液化学反应速率  因素的另外两种可能原因，你认为他们提出的两种可能原因是：
I                   II                

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。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10 mL 2%H2O2溶液	无
②	10 mL 5%H2O2溶液	无
③	10 mL 5%H2O2溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1FeCl3溶液
④	10 mL 5%H2O2溶液＋少量HCl溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1FeCl3溶液
⑤	10 mL 5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1 mL 0.1 mol·L^－1FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是________。同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是________(填一种即可)。

（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。为比较Fe^3＋和Cu^2＋对H₂O₂分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。

（1）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______或_______来比较；
（2）0.1 g MnO₂粉末加入50 mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。解释反应速率变化的原因：________，计算H₂O₂的初始物质的量浓度为________。(保留两位有效数字，在标准状况下测定)

（3）根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是________(填序号)。
A．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高产品产率的有效办法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

在一定温度下，10mL0.40mol/L H₂O₂发生催化分解。不同时刻测定生成O₂的体积（已折算为标准状况）如下表。

t/min	0	2	4	6	8	10
V(O2)/mL	0.0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9

下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计）
A．0~6min的平均反应速率：
B．6~10min的平均反应速率：
C．反应至6min时，c（H₂O₂）=0.3mol/L
D．反应至6min时，H₂O₂分解了50%

NaHSO₃溶液在不同温度下均可被过量KIO₃氧化,当NaHSO₃完全消耗即有I₂析出,依据I₂析出所需时间可以求得NaHSO₃的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L^-1的NaHSO₃溶液(含少量淀粉)10.0 mL、
KIO₃(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如右图。据图分析,下列判断不正确的是

A．40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10^-5 mol·L^-1·s^-1

C．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等

D．温度高于40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂

某化学反应2A（g）B（g）+D（g）在四种不同条件下进行，B、D起始浓度为零，反应物A的浓度（mol·L^－1）随反应时间（min）的变化情况如表：

根据上述数据，完成下列填空：
（1）实验1，反应在10至20分钟时间内A平均速率为______________       ．
（2）实验2，A的初始浓度c₂=____________mol·L^－1，推测实验2中还隐含的条件是____________
（3） 800 ℃时该反应的平衡常数K=___________________
（4）设实验3的反应速率为v₃，实验1的反应速率为v₁，则v₃___________v₁（填＞、＜、=），且C₃=_________mol·L^－1．

某课外研究小组的同学将FeCl₃(aq)滴加到5%H₂O₂溶液后，发现产生无色气体由慢到快，最后再变慢；溶液温度升高；同时溶液颜色由黄色立即变为棕褐色，当反应殆尽时，溶液又恢复黄色，由此得出以下结论，你认为错误的是

A．H2O2的分解反应为放热反应

B．FeCl3是H2O2分解反应的催化剂

C．与不加FeCl3(aq)相比，当H2O2均完全分解时，加FeCl3(aq)使反应放出的热量更多

D．将少量FeCl2溶液滴入过量5%H2O2溶液中，则除溶液颜色变化不同外，其它现象相同