2020-2021高考化学化学反应速率与化学平衡提高练习题压轴题训练及详细答案

③写出0～5min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律：____________。

（2）实验二：现有一瓶醋酸溶液，常温下测定其中醋酸的电离程度（已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比）。

设计实验方案，将待测物理量和对应的测定方法填写在下表中。 待测物理量 测定方法 L-1 量取25.00mL醋酸溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将0.1000 mol·①__________ NaOH标准溶液装入碱式滴定管中，滴定至终点，记录数据．重复滴定2次． ②__________ _______________________________________

【答案】1.0 每隔1min记录一次生成H2的体积 醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显；盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小 醋酸溶液的物质的量浓度 H+的物质的量浓度 取适量醋酸溶液于烧杯中，用pH计测定溶液pH 【解析】 【分析】

（1）①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则必须保持其他影响反应速率的因素保持一致，据此分析C的数值；

②据图可知，是要通过测量在相同的时间内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率，据此分析反应开始后的操作；

③通过图象来分析单位时间内氢气的体积的变化可知醋酸、盐酸与镁条反应的速率的变化情况；

（2）醋酸的电离程度是已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比，故要求醋酸的电离程度，故应测出醋酸溶液的浓度和溶液中H+的浓度，据此分析。

①根据测定方法可知，此为酸碱中和滴定，可测出醋酸溶液的浓度；碱液应盛放在碱式滴定管中；

②由于①能测出醋酸溶液的浓度，故此步实验的目的是测量溶液中H+的浓度，而若较精确的测量溶液的pH，用pH计。

【详解】

（1）①要探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响，则必须保持其他影响反应速率的因素保持一致，故醋酸和盐酸的浓度应相同，故C也应为1.0mol/L，故答案为：1.0； ②据图可知，是要通过测量在相同的时间段内收集到的氢气体积的大小来测量反应速率，故在反应开始后，应每隔1min记录一次生成H2的体积，故答案为：每隔1min记录一次生成H2的体积；

③通过图象分析可知，单位时间内醋酸与镁条反应生成氢气的体积变化很小，即醋酸与镁条的反应速率变化不大；而盐酸与镁条的反应一开始很快，一段时间后，单位时间内生成的氢气的体积明显变小，即反应速率明显减小，故答案为：醋酸与镁条反应的速率随时间变化不明显，盐酸与镁条反应开始阶段反应速率很快，一段时间后反应速率明显减小； （2）醋酸的电离程度是已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比，故要求醋酸的电离程度，故应测出醋酸溶液的浓度和溶液中H+的浓度。

①根据测定方法可知，此为酸碱中和滴定，所给的NaOH溶液是标准液，即醋酸是待测液，通过滴定，可测出醋酸溶液的浓度，故答案为：醋酸溶液的物质的量浓度； ②由于①能测出醋酸溶液的浓度，故此步实验的目的是测量溶液中H+的浓度，而若较精确的测量溶液的pH，应该用pH计，方法是取适量醋酸溶液于烧杯中，用pH计测定溶液pH，故答案为：H+的物质的量浓度；取适量醋酸溶液于烧杯中，用pH计测定溶液pH。 【点睛】

本题考查化学实验方案的设计，涉及了影响反应速率的因素、实验方案的设计以及图象问题等，注意探究实验设计的关键是变量唯一化。

4．乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一种有还原性的有机弱酸，在化学上有广泛应用。 (1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时，他往A、B两支试管中均加入4 mL 0.01 mol·L－1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L－1 H2C2O4(乙二酸)溶液，振荡，A试管置于热水中，B试管置于冷水中，记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA________tB(填“>”“＝”或“<”)。已知该反应的离子方程式：2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O

(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品，小刚利用上述反应的原理来测定其含量，具体操作为：

①配制250 mL溶液：准确称量5.000 g乙二酸样品，配成250 mL溶液。

L－1 ②滴定：准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中，加少量酸酸化，将0.100 0 mol·KMnO4标准溶液装入______(填“酸式”或“碱式”)滴定管，进行滴定操作。

在滴定过程中发现，刚滴下少量KMnO4标准溶液时，溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色才慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪去，可能的原因是__________________________________________；判断滴定达到终点的现象是________________________________________________________________________。 ③计算：重复上述操作2次，记录实验数据如下表。则消耗KMnO4标准溶液的平均体积为________ mL，此样品的纯度为____________。 序号 滴定前读数 滴定后读数 1 2 3 0.00 1.00 0.00 20.01 20.99 21.10

④误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是________。 A．未用KMnO4标准溶液润洗滴定管 B．滴定前锥形瓶内有少量水

C．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 D．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视

【答案】酸式 < 反应生成的Mn2＋对反应有催化作用 滴入最后一滴溶液，溶液由无色变成浅紫色，且半分钟内不褪色 20.00 90.00% AC 【解析】 【详解】

（1）由于温度升高，化学反应速率加快，所以反应时间就越短，因此褪色所需时间tA

（2）②KMnO4溶液有强氧化性，会腐蚀橡胶，所以KMnO4溶液应该装入酸式滴定管中，在实验中发现，刚滴下少量KMnO4溶液时，溶液迅速变成紫红色。将锥形瓶摇动一段时间后，紫红色慢慢消失；再继续滴加时，紫红色就很快褪色了可能的原因是反应中生成的Mn2+具有催化作用，所以随后褪色会加快；当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，锥形瓶中溶液从无色变为浅紫红色，且半分钟内不褪色，故答案为：酸式；反应生成的Mn对反应有催化作用；滴入最后一滴溶液，溶液由无色变成浅紫色，且半分钟内不褪色；

③分析3次实验的体积数据，可知：第三次误差太大，要舍去，消耗的KMnO4溶液的体积是V(KMnO4)=(20.10+19.90)ml÷2=20.00ml；n(KMnO4)=0.1000mol/L×0.020L=2×10-3mol;根据方程式可知n(H2C2O4)=5/2n(KMnO4)= 5/2×2×10mol=5×10mol，所以H2C2O4的质量是m=5×10mol ×90g/mol=0.45g，所以草酸的纯度是0.45g÷(5.000g÷10) × 100%=90.00%，故答案为：20.00；90.00%；

④A、未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管，则标准溶液的浓度偏小，是消耗的体积偏大，则计算的草酸的物质的量偏大，正确；B、滴定前锥形瓶有少量水，不会产生任何影响，错误；C、滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，则消耗的标准溶液体积偏大，所以计算的草酸的浓度就偏高，正确；D、观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，则消耗的标准溶液体积偏小，所以是草酸溶液的浓度偏小，错误，故答案为：AC。 【点睛】

本题考查综合实验，涉及温度和催化剂对化学反应速率的影响、乙二酸和高锰酸钾的性质、离子方程式的书写、化学实验基本操作、解释原因、滴定终点的现象、数据处理与纯度计算、误差分析等。

-3

-3

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2＋

5．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 ① ② ③ ④ ⑤ 10 mL 2% H2O2 溶液 10 mL 5% H2O2 溶液 10 mL 5% H2O2 溶液 10 mL 5% H2O2 溶液+少量 HCl 溶液 10 mL 5% H2O2 溶液+少量 NaOH溶液 催化剂 无 无 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3 溶液 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3 溶液 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3 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图。分析如图能够得出的实验结论是_____。

【答案】（1）降低了活化能（2分） （2）探究浓度对反应速率的影响 （2分）

向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）（2分） （3）2H2O2

O2↑＋2H2O（2分）

（4）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率 （2分） 【解析】 【详解】

(1)催化剂改变反应的途径，降低反应所需的活化能，从而加快反应速率，故答案为改变反应途径，降低了活化能；

(2)实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较，则向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)，故答案为探究浓度对反应速率的影响；向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)； (3)过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气，该反应为2H2O2为2H2O2

2H2O+O2↑；

2H2O+O2↑，故答案