2020-2021高考化学压轴题之化学反应速率与化学平衡(高考题型整理,突破提升)及详细答案

① ② 20mL 0.1mol?L-1H2C2O4 溶液 20mL 0.2mol?L-1H2C2O4 溶液 30mL 0.01mol?L-1KMnO4 溶液 30mL 0.01mol?L-1KMnO4 溶液

(1)试写出酸性 KMnO4 和 H2C2O4的离子反应方程式为：_____；

(2)该实验探究的是_____因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得 CO2 的体积大小关系是_____＞_____(填实验序号)。

(3)除通过测定一定时间内 CO2 的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定_____来比较化学反应速率。

(4)小组同学发现反应速率总是如图，其中t1～t2 时间内速率变快的主要原因可能是：①产物 Mn2+(或MnSO4 )是反应的催化剂；②_____。

(5)若实验①在 2min 末收集 4.48mLCO2(标准状况下)，则在 2min 末，c(MnO4—) = ___mol?L-1

。

【答案】5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O 浓度 ② ① KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间 该反应放热 0.0052 【解析】 【分析】

（1）酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液发生氧化还原反应时，MnO4-被还原生成Mn2+，H2C2O4被氧化生成CO2；

（2）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大； （3）通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间也能够比较化学反应速率；

（4）该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高； （5）先求出反应的（MnO4-）的物质的量，再求出反应后的浓度. 【详解】

（1）酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液发生氧化还原反应时，MnO4-被还原生成Mn2+，H2C2O4被氧化生成CO2，反应的离子反应方程式为5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O，故答案为5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O；

（2）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率快，相同时间内针筒中所得CO2的体积②大于①，故答案为浓度；②；①； （3）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定KMnO4

溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率，故答案为KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间；

（4）由图2所示发生变化可知，t1～t2时间内速率变快的主要原因除产物Mn2+是反应的催化剂外，还可能是该反应为放热反应，反应放出的热量使反应混合物的温度升高，加快了反应速率，故答案为该反应放热；

（4）由题意可知，2min 末收集到标准状况下4.48mL CO2，4.48mL CO2的物质的量为0.0002mol，由方程式可得H2C2O4—5CO2可得反应消耗n（MnO4-）为0.00004mol，则未反应的n（MnO4-）为（30×10-3L×0.01mol?L-1-0.00004mol）=0.00026mol，c(MnO4—)

mol=0.00026=0.0052mol/L，故答案为0.0052。 0.05L【点睛】

本题考查了影响化学反应速率的因素，注意掌握影响化学反应速率的因素，明确探究影响化学反应速率因素的方法是解答关键。

7．某化学兴趣小组为验证SO2的还原性和Fe3+的氧化性，特邀你参与以下探究活动。 I.理论预测

该兴趣小组实验实施前进行了充分的讨论交流,确定选择SO2和FeCl3溶液的反应来探究，并预测将SO2通入FeCl3溶液中的现象。小组同学想听听你的分析：

（1）确定选择SO2和FeCl3溶液的反应而不选择SO2和Fe(NO3)3溶液的反应来探究，你认为可能是基于什么原因作出的选择：_______________________________________。 （2）将SO2通入FeCl3溶液中，你认为可能观察到的现象是：______________________，你预测的理论依据是（用离子方程式表示）：___________________________________。 II.实验探究

（1）配制1mol·L-1FeCl3溶液（未用盐酸酸化）

①下面是小组四位同学在配制溶液时的“转移”操作，其中正确的是：_________。

②检测得知溶液呈酸性，其原因是：___________________________（用离子方程式表示）。

（2）将SO2通入FeCl3溶液至饱和，观察到溶液由棕黄色变为红棕色，并没有观察到预期的现象。将反应后的溶液放置12小时后又出现了预期的结果。

查阅资料得知：[Fe(HSO3)]2+为红棕色，生成[Fe(HSO3)]2+的反应为可逆反应。请你用化学方程式解释将SO2通入FeCl3溶液至饱和时观察到的现象：_____________________________________。

（3）为了探究如何缩短红棕色变为预期颜色的时间，小组继续探究：另取少量FeCl3溶液，再通入SO2，溶液变为红棕色，加浓HCl酸化，几分钟后变为预期颜色。请你推测小

组在实验方案设计中“加浓HCl酸化”的目的是：

_____________________________________________________。

【答案】NO3-可能对验证Fe3+的氧化性有干扰 溶液由（棕）黄色变为浅绿色 2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42 + 4H+ A Fe3+ + 3H2O 动，加快预期反应的速率 【解析】 【分析】

本题考查SO2和FeCl3溶液反应的实验探究，涉及物质性质的分析，物质的量浓度溶液的配制，盐类的水解，外界条件对化学平衡的影响，结合相应知识进行分析； 【详解】

I.(1)SO2溶于水显酸性，酸性条件下， NO3-也可将SO2氧化，干扰实验，因此，本题答案为：NO3-可能对验证Fe3+的氧化性有干扰；

(2)由于SO2具有还原性，Fe3+具有氧化性，预测SO2通入FeCl3溶液中SO2将Fe3+还原为Fe2+，可能观察到的现象是：溶液由棕黄色变为浅绿色。反应的离子方程式可表示为SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+，因此，本题答案为：溶液由（棕）黄色变为浅绿色 ；2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42 + 4H+ ；

II.（1）①“转移”时防止溶液外洒，应将玻璃棒的下端伸入容量瓶的刻度线以下，用玻璃棒引流溶液，故选A；

②FeCl3属于强酸弱碱盐，由于Fe3+的水解使溶液呈酸性，Fe3+水解的离子方程式为Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+，因此，本题答案为：Fe3+ + 3H2O

Fe(OH)3 + 3H+；

（2）根据资料，红棕色溶液中含[Fe（HSO3）]2+，该过程中元素的化合价没有变化，反应的化学方程式为SO2+FeCl3+H2O+ H2O

[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl；

[Fe（HSO3）]Cl2+2HCl，缩短红棕色时

[Fe（HSO3）]Cl2+2HCl，因此，本题答案为：FeCl3+ SO2

Fe(OH)3 + 3H+ FeCl3+ SO2 + H2O

[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl 增大H+浓度，使“ FeCl3+ SO2 + H2O

[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl”平衡逆向移

（3）出现红棕色是发生了反应SO2+FeCl3+H2OH2O

间，使上述平衡向逆反应方向移动。因此，本题答案为：增大H+浓度，使“ FeCl3+ SO2 +

[Fe(HSO3)]Cl2 + HCl”平衡逆向移动，加快预期反应的速率；

8．某化学学习小组进行如下实验 Ⅰ.探究反应速率的影响因素

L-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)。限选试剂和仪器：0.20 mol·

1

H2C2O4 溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴

槽

(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_____。

Ⅱ.测定 H2C2O4·xH2O 中 x 值 mol-1 已知：M（H2C2O4 ）=90 g·

① 称取 1.260 g 纯草酸晶体，将草酸制成 100.00 mL 水溶液为待测液； ② 取 25.00 mL 待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀 H2SO4； ③ 用浓度为 0.05 000 mol·L-1 的 KMnO4标准溶液进行滴定。 (2)请写出滴定中发生反应的离子方程式_____。

(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 KMnO4 溶液体积为_____mL。

(5)滴定过程中眼睛应注视_________，滴定终点锥形瓶内溶液的颜色变化为_____。 (6)通过上述数据，求得 x=_____。若由于操作不当，滴定结束后滴定管尖嘴处有一气泡， 引起实验结果_____（偏大、偏小或没有影响）；其它操作均正确，滴定前未用标准 KMnO4 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/s 5H2C2O4＋2MnO4- ＋6H+ ===10CO2 ↑＋2Mn2+ ＋8H2O b 20.00 锥形瓶中颜色变化 溶液由无色变成紫红色，且半分钟内不褪色 2 偏小 偏小 【解析】 【分析】 【详解】

I、(1)由表中数据可知，实验①、②只有温度不同，所以实验①、②是探究温度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，对比表中数据，只有H2C2O4浓度可变，在保证溶液总体积(2.0mL+4.0mL=6.0mL)不变条件下加蒸馏水稀释H2C2O4溶液，所以a=6.0mL-4.0mL-1.0mL=1.0mL。因为本实验是探究反应速率的影响因素，所以必须有能够计量反应速率大小的物理量，KMnO4的物质的量恒定，KMnO4呈紫色，可以以溶