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

液褪色所用的时间来计量反应速率，所给仪器中有秒表，故时间单位为“s”，表格中“乙”应该是“溶液褪色时间/s”。

II、(2)H2C2O4分子中碳原子显+3价，有一定的还原性，常被氧化为CO2，KMnO4具有强氧化性，通常被还原为Mn2+，利用化合价升降法配平,所以滴定中的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

(3)KMnO4具有强氧化性，能氧化橡胶，所以不能用碱式滴定管盛装KMnO4溶液，a不合理，答案选b；

(4)图中滴定管精确到0.1mL，估读到0.01mL，从上往下读，滴定前的读数为0.90mL，滴定后的读数20.90mL，消耗KMnO4溶液体积为20.90mL-0.90mL=20.00mL；

(5)滴定实验中减小误差的关键操作就是要准确判断滴定终点，所以滴定过程中眼睛始终注视着锥形瓶中溶液颜色的变化；KMnO4呈紫红色，当KMnO4不足时，溶液几乎是无色，当H2C2O4完全反应后，再多一滴KMnO4溶液，溶液立即显红色，此时我们认为是滴定终点，为防止溶液局部没有完全反应，故还要持续摇动锥形瓶30s，所以滴定终点锥形瓶内溶液的颜色变化为：溶液由无色变成紫红色，且半分钟内不褪色； (6)先求H2C2O4物质的量，再求H2C2O4·xH2O摩尔质量。

5mol2mol?列比例式：，解得c(H2C2O4)=0.1mol/L。则

c(H2C2O4)?0.025L0.05mol/L?0.02L1.260g纯草酸晶体中H2C2O4物质的量n(H2C2O4)=0.1L×0.1mol/L=0.01mol，即H2C2O4·xH2O的xH2O的摩尔质量物质的量=0.01mol，H2C2O4·

M??M(H2C2O4)126.0?901.260g??2 。 M???126.0，x?M(HO)180.01mol2滴定结束后滴定管尖嘴处有一气泡，使得KMnO4溶液体积读数偏大，根据上面的计算式可xH2O)偏大，H2C2O4·xH2O的摩尔质量偏小，x值偏小。若滴定前未用标准 知n(H2C2O4·

KMnO4 溶液润洗滴定管，KMnO4溶液浓度偏小，滴定终点时消耗KMnO4溶液体积偏大，根xH2O)偏大，H2C2O4·xH2O的摩尔质量偏小，x值偏小。 据上面的计算式可知n(H2C2O4·【点睛】

当探究某一因素对反应速率的影响时，必须保持其他因素不变，即所谓控制变量法。另外，人们常常利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来测量反应速率。

9．测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知：I2能与 I反应生成 I3，并在溶液中建立如下平衡： I2+I反应的平衡常数。

Ⅰ.某同学为测定上述平衡体系中 c(I2)，采用如下方法：取 V1 mL 平衡混合溶液，用cmol·L

1的

－

－

－

－

I3。通过测平衡体系中 c(I2)、 c(I)和 c(I3)，就可求得该

－－－

Na2S2O3溶液进行滴定(反应为 I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)，消耗 V2 mL 的Na2S2O3溶液。

根据V1、V2和c可求得c(I2)。

(1)上述滴定时，可采用________做指示剂，滴定终点的现象是_____________________。

(2)下列对该同学设计方案的分析，正确的是________(填字母)。 A．方案可行。能准确测定溶液中的 c(I2) B．不可行。因为 I－能与 Na2S2O3发生反应 C．不可行。只能测得溶液中 c(I2)与 c(I3)之和

－

Ⅱ.化学兴趣小组对上述方案进行改进，拟采用下述方法来测定该反应的平衡常数(室温条件下进行，溶液体积变化忽略不计)：

已知： ①I和 I3不溶于 CCl4； ②一定温度下， 碘单质在四氯化碳和水混合液体中，碘单

－

－

质的浓度比值即

c[I2CCl4]c[I2H2O]是一个常数(用Kd表示，称为分配系数)，且室温条件下Kd＝

85。回答下列问题：

(3)操作Ⅰ使用的玻璃仪器中，除烧杯、玻璃棒外，还需要的仪器是________(填名称)。试指出该操作中应注意的事项为________。 (任写一条)

(4)上述测定过程均正常操作，下层液体中碘单质的物质的量浓度是________；若终点读数时俯视滴定管， 则会造成所测浓度________ (填“等于”、 “大于”或“小于”)该值。

(5)实验测得上层溶液中 c(I3)＝0.0049 mol·L1，结合上述有关数据，计算室温条件下反应 I2+I

－

－

－

I3的平衡常数 K＝________(用具体数据列出计算式即可)。

－

【答案】

(1)淀粉 ；溶液由蓝色变为无色，且半分钟后颜色不再改变 (2)C；

(3)分液漏斗；分液时上层液体应从上口倒出，下层液体应从下口放出(或分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁或打开上口活塞，使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等。其他合理答案也给分)

(4)0.085 mol/L；小于； (5)49000/51(或 961) L· mol1；

－

【解析】

试题分析：(1)取V1 mL平衡混合溶液，用c mol?L-1的Na2S2O3溶液进行滴定(反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)，指示剂选择淀粉，滴入最后一滴溶液由蓝色变化为无色，半分钟不变化证明反应达到终点，故答案为：淀粉；溶液由蓝色变无色，且半分钟后颜色不再改变；

(2)碘单质能与I-反应成I3-，并在溶液中建立如下平衡：I2+I-I3-；A．方案不可行．依据

操作的化学平衡分析可知，测定的是碘单质和I3-的含量，不能准确测定溶液中的c(I2)，故

A错误；B．不可行．因为I-不能与Na2S2O3发生反应，是碘单质和Na2S2O3发生反应，故B错误；C．不可行．依据操作的平衡可知，实验只能测得溶液中c(I2)与c(I3-)之和，不能测定离子浓度，故C正确；故答案为：C；

(3)步骤Ⅰ是分液操作，需要用到的玻璃容器，除烧杯、玻璃棒外，还有分液漏斗，用分液漏斗分液时上层液体应从上口倒出，下层液体应从下口放出；分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁或打开上口活塞，使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等，故答案为：分液漏斗；分液时上层液体应从上口倒出，下层液体应从下口放出；分液漏斗末端应紧靠烧杯内壁或打开上口活塞，使分液漏斗内外压强相等便于液体流下等； (4)依据化学反应可知设碘单质物质的量为x； I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6， 1 2

x 0.1mol/L×0.017L

0.00085molx=0.00085mol ，浓度=0.010L=0.085mol/L，若终点读数时俯视滴定管，导致消耗的标准液的体积偏小，则会造成所测浓度小于0.085mol/L，故答案为：0.085mol/L；小于； c[I2(CCl4)]c[I2(H2O)]=85，计算得到水溶液中碘单质的浓度c(I)=0.001mol/L；10ml溶液中

(5)依据2

c(I3-)=0.049mol?L-1，物质的量0.00049mol，所以反应的碘离子物质的量为0.00049mol，平衡状态碘离子物质的量=0.1mol/L×0.01L=0.001mol-0.00049mol=0.00051mol，浓度c(I-)=0.051mol/L

，

I2+I-?

I3-；

平

衡

常

数

c(I3?)0.049mol/L?c(I)c(I2)=0.001mol/L?0.051mol/L=961L/mol，故答案为：961L/mol。 K=

考点：考查了氧化还原滴定的相关知识。

10．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件多化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下的方案。

编号 温度/℃ －1－1浓度/ mol?L 体积/mL 浓度/ mol?L 体积/mL ① 0.10 ② 0.20 ③ 0.20 2.0 2.0 2.0 0.010 0.010 0.010 4.0 4.0 4.0 25 25 50 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 （1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，标况下，每生成89.6L CO2气体，转移 mol 电子。写出H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式： （2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 （填编号，下同），可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是 。本实验通过测定 来判断反应的快慢。

（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段

时间内平均反应速率v（KMnO4）=_______________ mol?L?min。

－1

－1

【答案】（1）2MnO4+5H2C2O4+6H =2Mn +10CO2↑+8H2O

-+

2+

（2）②和③， ①和② 溶液褪色所需时间 （3）0.01 【解析】

试题分析：（1）根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑； （2）探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：②和③；探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②；本实验通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。

（3）草酸的物质的量为：0.10mol?L×0.002L＝0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为：0.010mol?L×0.004L＝0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002mol：0.00004mol＝5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：（0.010mol/L×0.004L）÷（0.002L+0.004L）＝反应速率v（KMnO4）＝

-1

-1

2×0.010mol/L，这段时间内平均32-1-1

×0.010mol/L÷（40/60min）＝0.010mol?L?min。 3考点：考查探究温度、浓度对反应速率的影响、浓度随时间变化的曲线