第十章 第1讲 2016化学大一轮步步高答案

答案 (1)比较反应物本身的性质对反应速率的影响 温度相同 (2)Fe、0.5 mol·L气的体积)

(3)Mn2的催化作用(或催化剂)

＋

－1

和2 mol·L

－1

的硫酸 产生相同体积氢气所需的时间(或相同时间内产生氢

(4)B

[典例2] 某化学兴趣小组的同学学习了同周期元素性质递变规律后，设计了一套实验方案进行实验探究，并记录了有关实验现象如下表：

实验操作 Ⅰ.用砂纸打磨后的镁带与沸水反应，再向反应后溶液中滴加酚酞 Ⅱ.向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 Ⅲ.钠与滴有酚酞溶液的冷水反应 Ⅳ.镁带与2 mol·LⅤ.铝条与2 mol·L－1实验现象 A.浮于水面，熔成一个小球，在水面上无定向移动，随之消失，溶液变红色 B.产生气体，可在空气中燃烧，溶液变成浅红色 C.反应不十分强烈，产生的气体可以在空气中燃烧 D.剧烈反应，产生可燃性气体 E.生成白色胶状沉淀，进而沉淀消失 F.生成淡黄色沉淀 的盐酸反应 的盐酸反应 －1Ⅵ.向AlCl3溶液滴加NaOH溶液至过量 请你帮助该同学整理并完成实验报告 (1)实验目的：__________________________________________________________。 (2)实验用品：仪器①______________、②____________、③____________、④试管夹、⑤镊子、⑥小刀、⑦玻璃片、⑧砂纸、⑨胶头滴管等。 药品：钠、镁带、铝条、2 mol·LNaOH溶液等。

(3)请你写出上述的实验操作与对应的现象

Ⅰ________、Ⅱ________、Ⅲ________、Ⅳ________、Ⅴ________、Ⅵ________。(用A～F表示)

写出实验操作Ⅱ、Ⅵ的离子反应方程式

实验Ⅱ________________________________________________________________________； 实验Ⅵ________________________________________________________________________。 (4)

实

验

结

论

：

－1

的盐酸、新制的氯水、新制的饱和H2S溶液、AlCl3溶液、

________________________________________________________________________。 解析 本题通过实验探究同周期元素性质的递变规律。在元素周期表中，从左至右，元素的金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强，金属单质与H2O(或酸)反应，臵换H2越来越难，最高价氧化物对应水化物碱性减弱酸性增强；非金属单质与H2化合越来越易，右边的非金属单质

可从化合物中臵换出左边的非金属单质，如Cl2＋H2S===2HCl＋S↓。 答案 (1)探究同周期元素性质的递变规律 (2)试管 烧杯 酒精灯

(3)B F A D C E Cl2＋H2S===2HCl＋S↓ Al3＋4OH===AlO2＋2H2O

＋

－

－

(4)金属性：Na＞Mg＞Al，非金属性：Cl＞S

1.变量探究实验题的解题策略

解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择数据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 思路总结

2．规律探究实验题的解题策略

物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧化还原反应(如置换反应)规律，物质的酸(碱)性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。 解决有关规律探究问题的实验设计，其常用方法示例如下：

(1)同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过让金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生H2的速率快慢来判断金属单质的还原性强弱，推断元素金属性强弱，从而找出相应的性质递变规律。 (2)物质的酸(碱)性强弱的判断。

(3)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。

1．某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)上述实验中发生反应的化学方程式有________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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，可与上述实验中CuSO4溶

液起相似作用的是________。

(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有______________________________(答两种)。

(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实验 混合溶液 4 mol·L1 H2SO4/mL －A 30 0 V7 B V1 0.5 V8 C V2 2.5 V9 D V3 5 V10 E V4 V6 10 F V5 20 0 饱和CuSO4溶液/mL H2O/mL ①请完成此实验设计，其中：V1＝__________，V6＝__________，V9＝________； ②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色； ③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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ (2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn可形成Cu-Zn原电池，加快了氢气产生的速率

(3)Ag2SO4 (4)升高反应温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌的比表面积等(答两种即可) (5)①30 10 17.5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与H2SO4溶液的接触面积而使反应速率下降

解析 (1)在稀硫酸中加入硫酸铜后发生了两个反应：CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu、Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。(2)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸铜溶液组成了Cu-Zn原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(3)只要是比锌的金属性弱的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有Ag2SO4符合题意。(4)要加快生成氢气的反应速率，还可以采取如下措施：升高温度、适当增大硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等。(5)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取 30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得V6＝10 mL，V7＝20 mL，V8＝19.5 mL，V9＝17.5 mL，V10＝15 mL。当溶液中没有铜析出时，故显示的是锌的颜色：灰黑色，E中析出较多的铜，则显示了铜晶体的颜色：暗红色。由于析出的铜的量较多，会覆盖在锌的表面，使得锌与稀硫酸接触面积大大减小，故反应速率反而减慢。

2．已知亚硫酸钠在空气中能被氧气氧化生成硫酸盐。

Ⅰ.甲同学设计两种方案来检验Na2SO3溶液是否发生变质。

方案一：取样，加入稀盐酸有气泡生成，认为亚硫酸钠溶液没有变质。 方案二：取样，加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，认为亚硫酸钠溶液完全变质。 请你对两方案作出评价：

方案一：________(填“合理”或“不合理”)，理由是________________________ ________________________________________________________________________。 方案二：________(填“合理”或“不合理”)，理由是_____________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.乙同学探究Na2SO3溶液是否发生变质，设计如下实验测定1.0 mol·L1 Na2SO3溶液的实际

－

浓度。

(1)分液漏斗中应加入足量的下列哪种试剂？________(填字母) a．浓硝酸 b．65%硫酸 c．浓盐酸

(2)实验前后测得C装置增重3.2 g，则Na2SO3溶液实际的物质的量浓度为________。 (3)该实验装置还存在一个明显的缺陷是________。

答案 Ⅰ.不合理 亚硫酸钠部分变质时滴加盐酸也会产生气泡 不合理 亚硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀，亚硫酸钠未变质或部分变质时也会产生白色沉淀 Ⅱ.(1)b (2)0.83 mol·L1

－

(3)缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置(或其他合理答案)

解析 Ⅰ.加入稀盐酸有气泡生成，证明溶液中含有亚硫酸钠，Na2SO3溶液可能没有变质，也可能部分变质。亚硫酸钠、硫酸钠都能与氯化钡反应生成沉淀，故亚硫酸钠溶液未变质、部分变质、全部变质时的现象相同，都会生成白色沉淀。Ⅱ.制备二氧化硫气体选用硫酸。C装臵增重3.2 g，产生的n(SO2)＝0.05 mol，所以n(Na2SO3)＝0.05 mol，c(Na2SO3)＝0.05 mol/0.06 L≈0.83 mol·L1。该实验装臵中一个明显的缺陷是缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装臵。

－

练出高分

1．某合作小组同学将铜片加入稀硝酸中，发现开始时反应非常慢，一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。

(1)该反应的离子方程式为________________________________________________。 (2)提出合理假设，该实验中反应速率明显加快的原因可能是______(填字母)。 A．反应放热导致温度升高