高中化学探究影响盐类水解平衡的因素实验题

某探究小组用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用KMnO₄酸性溶液的浓度可选择0.010 mol·L^-1、0.0010 mol·L^-1，催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4 mL、H₂C₂O₄溶液（0.10 mol·L^-1）的用量均为2 mL。
⑴ 请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验 编号	T/K	催化剂的用量 / g	酸性KMnO4溶液的浓度／mol·L^-1	实验目的
①	298	0.5	0.010	a. 实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b. 实验①和   探究温度对该反应速率的影响； c. 实验①和  探究催化剂对该反应速率的影响。
②
③
④

⑵ 某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

实验编号	溶液褪色所需时间 t / min
第1次	第2次	第3次
①	14.0	13.0	11.0
②	6.0	7.0	7.0

① 实验②中用KMnO₄的浓度变化来表示的平均反应速率为           （忽略混合前后溶液的体积变化）。
② 该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO₄溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确       （填“是”或“否”）。他认为不用经过计算，直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行        （填“是”或“否”），若不可行（若认为可行则不填），请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方法：                                                                     。

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^-1 HNO₃，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：

(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”)。

(12分)某同学为了探究锌与硫酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀硫酸中加入足量的锌粉，标况下用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值)：

时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)(标准状况)	50	120	232	290	310

(1)哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5min)反应速率最大______________，原因是______________________________________________。
(2)哪一时间段的反应速率最小________________，原因是___________________。
(3)求2～3分钟时间段以硫酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变，要写出计算过程)______________________________________________________。
(4)该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上述实验中涉及到的离子反应方程式有                                            
                                      ；
②硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是                               ；
③实验室中现有Na₂SO₄、MgSO₄、Ag₂SO₄、K₂SO₄等4种溶液，可与实验中CuSO₄  溶液起相似作用的是                 ；
④该同学通过实验进一步研究了硫酸铜的量对氢气生成速率的影响。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
                                          。

甲、乙两个小组利用酸性KMnO₄与H₂C₂O₄溶液反应，设计实验探究影响反应速率的因素（2MnO₄^- + 5H₂C₂O₄+ 6H⁺=2Mn²⁺ +10CO₂+8H₂O）
甲组：利用右图装置，通过测定单位时间内生成CO₂气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。（实验中所用KMnO₄溶液均已加入H₂SO₄）

序号	A溶液	B溶液
①	2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
②	2ml 0.1mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
③	2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4

（1）该实验的目的是探究                    对化学反应速率的影响。
（2）分液漏斗中A溶液应该             加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)
（3）实验结束后，读数前为了使两个量气管的压强相等，避免产生压强差，影响测定结果，需要进行的操作是                           。
乙组：通过测定KMnO₄溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率
为了探究KMnO₄与H₂C₂O₄浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验

实验编号	1	2	3	4
水/ml	10	5	0	X
0.5 mol/L H2C2O4/ml	5	10	10	5
0.2 mol/L KMnO4/ml	5	5	10	10
时间/s	40	20	10	---

（4）X=                 
A．5       B．10      C．15       D．20
4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是                 。

(10分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用带刻度的集气瓶排水法收集氢气，每隔1分钟记录一次数据（累计值）：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	232	290	310

（1）从0～3分钟时间段内，产生氢气的速率是如何变化的？答：___________________           ，造成这种变化的主要因素是____________；从3～5分钟时间段内，产生氢气的速率是如何变化的？
答：_________________，造成这种变化的主要因素是_________________。
（2）在盐酸中分别加入等体积的下列溶液，能减缓反应速率而又不减少产生氢气的量的是__________（双选题，漏选得1分，多选错选得0分）。
A．蒸馏水    B．CuSO₄溶液    C．Na₂CO₃溶液    D．NaCl溶液
（3）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5分钟五个时间段中，反应速率最大的是在         分钟时间段内，在该时间段内盐酸的反应速率为                         mol·L^-1 min^-1（设溶液体积不变，上述气体体积为标况下数据）。

某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，他在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(标况)，实验记录如下(累计值)：

时间(min)	1	2	3	4	5
氢气体积(mL)	50	120	232	290	310

 
(1)哪一时间段(指0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min)反应速率最大       min，原因是          ；
(2)哪一段时段的反应速率最小      min，原因是       ；
(3)如果反应太激烈，为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量，他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：A.蒸馏水；BNa₂SO₄溶液；C.NaNO₃溶液；D.CuSO₄溶液；E.Na₂CO₃溶液，你认为可行的
是           (填写字母代号)。

(12分)影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们只利用Cu、Fe、Al和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L^－1、2 mol·L^－1、
18.4 mol·L^－1)。设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol·L^－^1的硫酸于试管中	反应速率Al>Fe，Cu不反应	金属的性质越活泼，反应速率越快
②__________

（1）甲同学表中实验步骤②为                                          
（2）甲同学的实验目的是                                              
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是                       
（3）乙同学为了更精确的研究浓度对反应速率的影响，利用下图所示装置进行定量实验。乙同学在实验中应该测定的数据是                       

（4）乙同学完成该实验应选用的实验药品是                                  
该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是                                     

分硫代硫酸钠与稀硫酸的反应为：Na₂S₂O₃＋H₂SO₄＝Na₂SO₄＋S↓＋SO₂↑＋H₂O。某实验兴趣小组用如下图所示的实验装置探究外界条件对化学反应速率的影响(加热仪器和夹持仪器均已省略)

（1）实验目的：
装置甲，探究浓度对化学反应速率的影响；装置乙，探究     对化学反应速率的影响。
（2）装置乙中的加热方法称为       加热，该加热方法具有                      、
                   等优点。
（3）通过甲、乙装置，分别进行了四组实验，数据记录如下，并经分析得出相关结论：

实验组号	温度	Na2S2O3	H2SO4	加入H2O 的体积	出现沉淀 所需时间
体积	浓度	体积	浓度
Ⅰ	0^OC	5mL	0.1mol/L	10mL	0.1mol/L	5mL	8s
Ⅱ	0^OC	5mL	0.1mol/L	5mL	0.1mol/L	10mL	12s
Ⅲ	30^OC	5mL	0.1mol/L	5mL	0.1mol/L	10mL	4s
Ⅳ	30^OC	5mL	0.2mol/L	5mL	0.2mol/L	10mL	2s

结论1：                                                                  ；
结论2：                                                                  。

某学习小组，用稀HNO₃与大理石反应过程中质量减小的方法，探究影响反应速率的因素。所用HNO₃浓度为1.00 mol·L^-1、2.00 mol·L^-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO₃的用量为25.00 mL、大理石用量为10.00 g。
实验设计如表：

编号	T/K	大理石规格	HNO3浓度
①	298	粗颗粒	2.00 mol·L^-1
②	298	粗颗粒	1.00 mol·L^-1
③	308	粗颗粒	2.00 mol·L^-1
④	298	细颗粒	2.00 mol·L^-1

将相应的实验目的填入下列空格中：
（1）实验①和②探究                          对该反应速率的影响；
（2）实验①和③探究                          对该反应速率的影响；
（3）实验①和④探究                          对该反应速率的影响

下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：

实验 序号	金属质量 /g	金属 状态	c(H2SO4) /mol·L^－1	V(H2SO4) /mL	溶液温度/℃	金属消失 的时间/s
反应前	反应后
1	0.10	粉末	0.5	50	20	35	50
2	0.10	丝	0.8	50	20	35	200
3	0.10	粉末	0.8	50	20	36	25
4	0.10	丝	1.0	50	20	35	125

分析上述数据，回答下列问题：
（1）实验1和3表明，                  对反应速率有影响，能表明这种影响因素的实验还有                             。（填实验序号）
（2）本实验中影响反应速率的其他因素还有               ，其实验序号是             ，
                则反应速率越快（填怎样影响）。
（3）实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值（约15 ℃）相近，推测其原因：
                                                                            

I、某学生实验小组用50mL0．50mol•L^—1的盐酸与50mL0．50mol•L^—1的NaOH溶液在右图所示的装置中进行中和反应反应热的测定
（1）图中装置缺少的一种仪器，该仪器名称为      。

（2）将反应混合液的     温度记为反应的终止温度。
（3）下列说法正确的是

A．小烧杯内残留有水，会使测得的反应热数值偏小

B．可用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验

C．烧杯间填满碎纸条的作用是固定小烧杯

D．酸、碱混合时，应把量筒中的溶液缓缓倒入烧杯的溶液中，以防液体外溅

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）催化剂能加快化学反应速率的原因是__________________。
（2）实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间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是____________________。
（3）写出实验③的化学反应方程式                      。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

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

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。

（1）图一可通过观察①                定性比较得出结论。有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是②       ，你认为还可以作何改进？③                     。
（2）图二可用于定量比较反应的快慢，检查图二装置气密性的方法是                     。利用图二做实验时需测量的数据是                                        。

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                。

某探究小组用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速度的因素。
实验药品：2.0 mol/L盐酸、4.0 mol/L盐酸、2.0 mol/L硫酸、4.0 mol/L硫酸、相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去)；每次实验各种酸的用量均为50.0 mL，金属用量均为9.0 g。
Ⅰ.甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应，实验及其现象如下：

反应进程 (分钟)	1	2	5	15	20
4.0 mol/L 盐酸	少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	铝片耗尽
2.0 mol/L 硫酸	无明显现象	极少量 气泡	少量气泡
4.0 mol/L 硫酸	无明显现象	少量气泡	有比较连续的气泡

 
请回答下列问题：
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式：                            。
(2)反应在1～15min内，铝与盐酸的反应速率逐渐增大，其原因是     。
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸的反应速率存在差异的原因”，你能对原因作出哪些假设或猜想：       (写出一种即可)。
Ⅱ.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表：

实验目的	实验 编号	温度 /℃	金属铝的 形态	盐酸浓度 /mol·L^－1
1.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响； 2．实验①和③探究温度对该反应速率的影响； 3．实验①和④探究金属规格(铝片、 铝粉)对该反应速率的影响	①	25	铝片	4.0
②
③
④

 

(12分)某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢，设计了如图所示的装置。

(1)检查图所示装置气密性的方法是__________________________________________ ___________________________________________________________________________。
(2)若要比较产生气体的快慢，可以测量相同时间内产生气体的体积，也可以测量________________________________________________________________________。
(3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示，