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1、备战高考化学化学反应原理提高练习题压轴题训练含答案(1)一、化学反应原理1 某校化学课外兴趣小组为了探究影响化学反应速率的因素，做了以下实验。(1)用三支试管各取 1的酸性 KMnO4 1 2 2 45.0 mL、 0.01 mol L溶液，再分别滴入 0.1 mol L H C O溶液，实验报告如下。实验 1、3 研究的是 _对反应速率的影响。表中 V_mL。(2)小组同学在进行 (1)中各组实验时，均发现该反应开始时很慢，一段时间后速率会突然加快。对此该小组的同学展开讨论：甲同学认为KMnO4 与 H2C2O4 的反应放热，温度升高，速率加快。乙同学认为随着反应的进行，因_，故速率加快。(
2、3)为比较 Fe3 、 Cu2 对 H2O2 分解的催化效果，该小组的同学又分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：装置乙中仪器A 的名称为 _。定性分析：如图甲可通过观察反应产生气泡的快慢，定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4 溶液改为CuCl2 溶液更合理，其理由是_ 。定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40 mL气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是_。【答案】温度4.0产物Mn 2+可能对该反应具有催化作用分液漏斗控制阴离子相同，排除阴离子的干扰收集40mL气体所需时间【解析】【分析】（ 1）、作对比实验分析，其他条件相同时，只有一个条件的改变对反应速
3、率的影响；（ 2）探究反应过程中反应速率加快的原因，一般我们从反应放热，温度升高，另一个方面从反应产生的某种物质可能起到催化作用；（ 3）比较 Fe3 、 Cu2 对 H2 O2 分解的催化效果，阳离子不同，尽量让阴离子相同，减少阴离子不同造成的差别，催化效果可以从相同时间内收集气体体积的多少或者从收集相同体积的气体，所需时间的长短入手。【详解】（ 1）实验 1、 3 反应物物质的量浓度，但温度不同，所以反应速率不同是由温度不同导致的，故实验 1、 3 研究的是温度对反应速率的影响；实验 1、2 研究的是H2C2O4 的浓度对反应速率的影响，此时反应温度相同，KMnO4 的浓度相同，故表中V4
4、.0mL（2）随着反应的进行，生成的Mn 2+的物质的量浓度逐渐增加，生成的Mn 2+可能对反应有催化作用；（3）由仪器的构造，可知仪器A 为分液漏斗；在探究Fe3+和 Cu2+对 H 2O2 分解的催化效果，必须保证在其他的条件相同，所以将CuSO4 改为 CuCl 2 更为合理，可以避免由于阴离子不同造成的干扰；如图乙所示，实验时以收集到 40 mL 气体为准，忽略其他可能影响实验的因素，实验中需要测量的数据是时间，收集相同体积的气体，所需要的时间越少，反应速率越快。【点睛】本题通过保持其他外界条件一致而改变一个条件来探究温度、催化剂对反应速率的影响，综合性较强。2 三草酸合铁酸钾K3Fe
5、(C2O4)33H2O 是一种绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇等有机溶剂，光照或受热易分解。实验室要制备K32 4 32C O2-Fe(C O ) 3H O 并测定24 的含量。请回答下列相关问题。I FeC2O42H2O 的制备向烧杯中加入5.0g(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O、15mL 蒸馏水、 1mL3moL/L 的硫酸，加热溶解后加入 25mL 饱和 H2 2 4溶液，继续加热并搅拌一段时间后冷却，将所得2 42C OFeC O 2H O 晶体过滤、洗涤。（ 1）制备 FeC2O4 2H2O 时，加入 3mol L 硫酸的作用是 _ 。II K3Fe(C2O4)3 3H2 O 的
6、制备向 I 中制得的FeC2O4 2H2O 晶体中加入10mL 饱和 K2C2 O4 溶液，水浴加热至40，缓慢加入过量 3的 H2O2 溶液并不断搅拌，溶液中产生红褐色沉淀，H2O2 溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间，然后滴加饱和H2C2O4 溶液使红褐色沉淀溶解。向溶液中再加入10mL 无水乙醇，过滤、洗涤、干燥。（2）制备过程中有两个反应会生成K3Fe(C2O4)3，两个化学方程式依次是：_ 、 2Fe(OH)3+3K2C2O4 +3H2C2O4=2K3Fe(C2 O4)3+6H2O。（3） H2O2溶液完全加入后将混合物加热煮沸一段时间的目的是_ 。III C O2-含量的测定2
7、4称取 0.22g中制得的 K3Fe(C2O4)3 3H2O 晶体于锥形瓶中，加入50mL 蒸馏水和15mL3mol L 的硫酸，用0.02000mol L 的标准 KMnO4 溶液滴定，重复3 次实验平均消耗的 KMnO4 溶液体积为 25.00mL 。（4）滴定时KMnO4 溶液应盛放在 _( 填仪器名称 )中，判断滴定终点的依据是_。（5）滴定终点时，所得溶液中的溶质除硫酸外，还有_( 写化)，K32 4 33H22-的质量分数是 _。学式Fe(C O )O 样品中C 2O 4【答案】抑制 Fe2的水解（答案合理即可）6FeC2O 46K 2C 2O 43H 2 O2 404K 3Fe
8、C 2 O432Fe OH 3分解过量的H 2 O 2 （答案合理即可）酸式滴定管最后一滴标准KMnO 4 溶液滴入后，溶液变为浅红色且 30s 不再改变K 2SO4、 MnSO4、 Fe2SO4350%【解析】【分析】（1）制备 FeC O2H2O 时，加入 3 mol/L 硫酸的作用是抑制Fe2的水解；2 4（2）根据信息第一个生成K3Fe(C2O4)3 的化学方程式是6FeC2O 46K 2C 2O 43H 2 O2 404K 3Fe C 2 O432Fe OH 3；（3）为避免其干扰后续实验，可将混合物加热煮沸，使过量的H 2 O2 分解；（4） KMnO 4 溶液有强氧化性，会腐蚀橡
9、胶；（5）草酸根被氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子中的Mn 被还原生成 Mn 2 ，所以溶液中除过量硫酸外，还有K 2SO4、 MnSO 4 和 Fe2SO4 3 ；由题给数据计算可得。【详解】（1） (NH4 24 2为强酸弱碱盐，NH4+、2在溶液中水解使溶液成酸性，加入少量的) Fe(SO )Fe稀硫酸可以抑制 Fe2+的水解，有利于FeC2O42H2O 的制备，故答案为：抑制Fe2+的水解；（2）由题给信息可知，FeC2O4 和 K2C2O4 在 40 条件下与双氧水反应生成K3Fe(C2O4)3 和氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为6FeC2O 46K 2C 2O 43H 2 O2 40
10、4K 3Fe C 2 O432FeOH6FeC2O 46K 2C 2O 43H 2 O2 404K 3Fe C 2 O432FeOH33，故答案为：；（3）由于加入了过量的H 2O2 ，为避免其干扰后续实验，可将混合物加热煮沸，使过量的H 2 O 2 分解，故答案为：分解过量的H 2O 2 ；（4） KMnO 4 溶液有强氧化性，会腐蚀橡胶，应盛放在酸式滴定管中；当完全反应时，再滴入一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液会变为浅红色，且半分钟不褪色，故答案为：酸式滴定管；最后一滴标准KMnO 4 溶液滴入后，溶液变为浅红色且30s不再改变；（5）草酸根被氧化生成二氧化碳，高锰酸根离子中的Mn 被还原生成
11、Mn 2，所以溶液中除过量硫酸外，还有K 2SO4、 MnSO 4 和 Fe2 SO43 三种溶质；由题意可知，K 3 Fe C 2O4 33H 2O 晶体中 C2O 42的质量为0.025L0.02mol / L 2.5 88g / mol0.11g ，则 C2O 42的质量分数为0.11g，故答案为： K 2SO4、 MnSO 4 、 Fe2 SO4 3 ；50%。0.22g 100%=50%3 某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。（初步探究）示意图序号温度试剂 A现象0C05mol L- 1稀硫酸4min左右出现蓝色.?20C1min左右出现蓝色20C01mol
12、 L- 1稀硫酸15min左右出现蓝色.?20C蒸馏水30min左右出现蓝色（1）为探究温度对反应速率的影响，实验中试剂A 应为 _。（ 2）写出实验中 I- 反应的离子方程式： _ 。（ 3）对比实验，可以得出的结论：_ 。（继续探究）溶液pH 对反应速率的影响查阅资料：i. pH 11. 7-能被 O2 氧化为 I2。时， Iii. pH= 9. 28-+3H2 O， pH 越大，歧化速率越快。时， I2 发生歧化反应： 3I2 +6OH=IO3 +5I（4）小组同学用4 支试管在装有 O2 的储气瓶中进行实验，装置如图所示。序号试管中溶液的 pH891011放置10 小时后的现象出现蓝色
13、颜色无明显变化分析和中颜色无明显变化的原因_。（5）甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生I- 被O2 氧化为I2 的反应，如图所示，请你填写试剂和实验现象。试剂 1_。 试剂 2_。实验现象：_ 。（深入探究）较高温度对反应速率的影响小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验和。序号温度试剂现象敞口试管20 min 内仍保持无色，冷却至室温后- 1KI 溶液滴加淀粉溶液出现蓝色水浴5 mL 1 mol ?L- 1稀硫5 mL 0.5mol L70 C?酸溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深，密闭试管冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色（ 6）对比实验和的现象差异，该小组同学
14、对实验中的现象提出两种假设，请你补充假设 1。假设 1： _。假设2： 45C 以上 I2易升华， 70 C 水浴时， c（ I2）太小难以显现黄色。（7）针对假设 2有两种不同观点。你若认为假设2成立，请推测试管中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因_（写出一条）。你若认为假设2 不成立，请设计实验方案证明_ 。【答案】 0. 5 mol ?L- 1 稀硫酸+=2I2 + 2H2 O温度相同时， KI 溶液被 O2 氧化4I+ O2 + 4H成 I2+) 越大，氧化反应速率越快试管、中， pH 为 10、 11时，既发生氧化反，c H(应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变
15、色速率，所以观察颜色无明显变化 试剂1： 1 mol L1 KI溶液，滴加1%淀粉溶液试剂2 pH 10的KOH溶液现：=象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝( t 30min)加热使 O2逸出， c( O2) 降低，导致 I 氧化为 I2 的速率变慢理由： KI 溶液过量（即使加热时有I2 升华也未用光KI），实验冷却室温后过量的KI 仍可与空气继续反应生成I2，所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色 其他理由合理给分，如淀粉与I2 反应非常灵敏（少量的I2 即可以与淀粉显色），所以实验中少量的I2冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色 。水浴加热70时，用湿润的淀粉试纸放在试管的管口，若不变蓝
16、，则证明假设2不成立 其他方案合理给分，如水浴加热70时，用湿润的淀粉试纸放在盛有碘水试管的管口，若不变蓝，则证明假设2 不成立 。【解析】【分析】某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生4I +O2+ =2I224H+ 2H O 的氧化反应，根据实验进行对比，探究反应温度和稀硫酸浓度对反应速率的影响，pH= 9. 28 时， I2 发生歧化反应： 3I2 +6OH = IO3 +5I +3H2O， pH 越大，歧化速率越快，整个反应主要是既发生氧化反应又发生歧化反应，根据歧化速率与氧化速率和淀粉变色速率快慢得出颜色变化；将反应设计成原电池，利用化合价升高和化合价降低来分析；在较高温度对反应速率的实
17、验对比中，假设可能加热使O2c O2氧化为I245逸出，) 降低，导致I的速率变慢，也可能是(以上 I2易升华， 702 水浴时， c( I ) 太小难以显现黄色。【详解】（1）根据、为探究温度对反应速率的影响，其他条件不变，实验中试剂A 应为 0. 5mol?L- 1 稀硫酸；故答案为： 0. 5mol ?L- 1 稀硫酸。（2）实验中与氧气在酸性条件下反应生成单质碘，其离子方程式+I4I+ O2 + 4H =2I2+ 2H2+ O2+=2I22O；故答案为： 4I+ 4H+ 2H O。（3）对比实验，三者温度相同，稀硫酸浓度越大，反应速率越快，因此可以得出的+结论：温度相同时，KI 溶液被
18、 O2 氧化成 I2， c( H ) 越大，氧化反应速率越快；故答案为：+（4）根据题中信息及和中颜色无明显变化，说明试管、中，pH 为 10、 11 时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率，所以观察颜色无明显变化；故答案为：试管、中，pH 为10、11 时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化速率大于氧化速率和淀粉变色速率，所以观察颜色无明显变化。（5）根据离子反应方程式4I + O2+ 4H+ =2I2+ 2H2O 和图中信息氧气的通入，因此试剂1为 1mol ?L- 1 KI 溶液，滴加1%淀粉溶液，试剂2 为 pH=10 的 KOH溶液，因此可以看见
19、实验现象电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝( t30min ) ；故答案为：试剂1： 1- 1KI12pH 10KOHmol L溶液，滴加：的溶液；现象：电流表指针偏?%淀粉溶液；试剂=转，左侧电极附近溶液变蓝( t 30min ) 。（6）假设1：加热使O2c O2氧化为 I2逸出，) 降低，导致I的速率变慢；故答案为：加(热使 O2 逸出， c( O2) 降低，导致氧化为 I2 的速率变慢。I假设2： 45 以上I2易升华，70c I2太小难以显现黄色。 水浴时， ( )（7）针对假设 2 有两种不同观点。你若认为假设2 成立，请推测试管中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因KI
20、溶液过量 ( 即使加热时有I2 升华也未用光KI) ，实验冷却室温后过量的KI 仍可与空气继续反应生成I2，所以滴加淀粉溶液还可以看到蓝色 其他理由合理给分，如淀粉与I2 反应非常灵敏 ( 少量的 I2 即可以与淀粉显色 ) ，所以实验中少量的I2 冷却至室温后滴加淀粉溶液还可以看到蓝色 。你若认为假设 2不成立，设计实验方案是水浴加热70时，用湿润的淀粉试纸放在试管的管口，若不变蓝，则证明假设2不成立 其他方案合理给分，如水浴加热70时，用湿润的淀粉试纸放在盛有碘水试管的管口，若不变蓝，则证明假设2不成立 。4 用 H2O2 、 KI 和洗洁精可完成“大象牙膏”实验（短时间内产生大量泡沫），
21、某同学依据文献资料对该实验进行探究。（1）资料1：KI 在该反应中的作用：H2O2 I H2O IO ； H2O2 IO H2OO2 I 。总反应的化学方程式是_。（2）资料 2：H2O2 分解反应过程中能量变化如图所示，其中有下列判断正确的是_（填字母）。KI 加入，无KI 加入。a. 加入 KI 后改变了反应的路径b. 加入 KI 后改变了总反应的能量变化是放热反应c. H2O2 I H2 O IO（3）实验中发现， H224O 与 KI 溶液混合后，产生大量气泡，溶液颜色变黄。再加入CCl ，振荡、静置，气泡明显减少。资料 3： I2 也可催化 H2O2 的分解反应。加 CCl4 并振荡
22、、静置后还可观察到_，说明有 I2 生成。气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2 浓度降低； ii. _。以下对照实验说明i 不是主要原因：向 H2O2 溶液中加入 KI 溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、 B 两试管中。 A 试管加入 CCl，B 试管不加 CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是_ 。4（ 4）资料 4：I （ aq） I2（ aq） ? I3（ aq） K 640。为了探究体系中含碘微粒的存在形式，进行实验：向20 mL 一定浓度的 H2O2 溶液中加入10mL 0.10mol L 1 KI 溶液，达平衡后，相关微粒浓度如下：微粒II23I浓度 / （ mol L1）
23、2.5 10 3a4.0 10 3 a _。该平衡体系中除了含有I， I2， I3外，一定还含有其他含碘微粒，理由是_。【答案】 2H2 2KI22在水溶液中2A 试管O2H O O a 下层溶液呈紫红色I 的浓度降低中产生气泡明显变少；B 试管中产生气泡速率没有明显减小2.510 32c（ I2） c（ I ） 3c（ I3 ） 0.033mol L 1【解析】【分析】, H2O2 IO, 把两式加和，即可得到总反应的化（1） H2O2 I H2O IO H2O O2 I学方程式。（2） a. 加入 KI 后，一步反应分为两步进行，也就是改变了反应的路径，a 正确；b. 加入 KI 后，反应
24、物和生成物的能量都没有改变，b 不正确；c. 由图中可知，是吸热反应， c 不正确。H2O2 I H2O IO（3）加 CCl4 并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I2 生成。气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2 浓度降低； ii. 在水溶液中 I2的浓度降低。以下对照实验说明 i 不是主要原因：向H2O2 溶液中加入 KI 溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B 两试管中。 A 试管加入 CCl4， B 试管不加 CCl4，分别振荡、静置。观察到的现象是H2O2溶液的浓度相同，但产生气泡的速率差异很大。（4） K4.0103640 ，由此可求出a。2.510 3a该平衡体系
25、中除了含有I， I2， I3外，一定还含有其他含碘微粒，理由是原来溶液中c(I -10mL 0.1mol/L ， I23中所含 I的浓度和，二者比较便可得)=30mL0.033mol/L ，求出 I， I到结论。【详解】O2 IO, 把两式加和，即可得到总反应的化（1） H2O2 I H2O IO , H2 H2O O2 I学方程式为2H2O2 KI 2H2O O2 。答案为： 2H2O2 KI2H2O O2；（2） a. 加入 KI 后，一步反应分为两步进行，也就是改变了反应的路径，a 正确；b. 加入 KI 后，反应物和生成物的能量都没有改变，b 不正确；的反应物总能量小于生成物总能量，所
26、以该反应是吸c. 由图中可知， H2O2 I H2O IO热反应， c 不正确。答案为：a；（3）加 CCl4 并振荡、静置后还可观察到下层溶液呈紫红色，说明有I2 生成。答案为：下层溶液呈紫红色；气泡明显减少的原因可能是：i. H2O2 浓度降低； ii. 在水溶液中 I2 的浓度降低。以下对照实验说明 i 不是主要原因：向H2O2 溶液中加入 KI 溶液，待溶液变黄后，分成两等份于A、B 两试管中。 A 试管加入4422CCl ， B 试管不加 CCl ，分别振荡、静置。观察到的现象是H O溶液的浓度相同，但产生气泡的速率差异很大。答案为：在水溶液中I2的浓度降低； A 试管中产生气泡明显
27、变少，B 试管中产生气泡速率没有明显减小；（4）K4.0103640，由此可求出a=2.510-3mol/L 。答案为： 2.510-3；2.510 3a该平衡体系中除了含有 I， I2， I3外，一定还含有其他含碘微粒，理由是原来溶液中，10mL0.1mol/L0.033mol/L ；现在溶液中，中所含 I 的浓度和为 2c(I2 )c(I -)=I ， I2， I330mL c(I)3c(I3)=22.510-3 +2.510-3+34.010-3=0.01950.033 ， I 不守恒，说明产物中还有含碘微粒。答案为： 12c(I2 ) c(I ) 3c(I3)0.033mol L。【点
28、睛】在做探究实验前，要进行可能情况预测。向H2O2 溶液中加入 KI 溶液，待溶液变黄，则表明生成了 I2，加入 CCl4 且液体分层后，发现气泡逸出的速率明显变慢，CCl4 与 H2O2 不反应，是什么原因导致生成O2的速率减慢？是2 22c(H O )减小，还是c(I )减小所致？于是我们自然想到设计对比实验进行验证。5 茶叶中的茶多酚是一种天然抗氧化剂（其抗氧化能力是VC 的 5 10 倍），它易溶于水、乙醇、乙酸乙酯，难溶于氯仿。在酸性介质中，茶多酚能将Fe3+还原为 Fe2+， Fe2+与K3Fe CN 6生成的深蓝色配位化合物KFeFe(CN)6对特定波长光的吸收程度（用光密度值A
29、( )表示）与茶多酚在一定浓度范围内成正比。A 与茶多酚标准液浓度的关系如图1 所示：某实验小组设计如下实验流程从茶叶中提取茶多酚：请回答下列问题：(1)操作用水浸取茶多酚时，实验小组发现搅拌速度对茶多酚浸出量的影响如图2 所示，原因是_。若用乙醇浸取茶多酚操作如下：称取10 g 茶叶末，用滤纸包好，装入恒压滴液漏斗中，圆底烧瓶内加沸石和适量乙醇，如图3 安装后， 通冷凝水，加热套加热，当乙醇被加热沸腾后，控制加热套温度在90。为使恒压漏斗内液面高出茶叶包约0.5 cm，并保持约1 h，可行的操作方法是_。(2)减压蒸发相对于一般蒸发的优点是_；氯仿的作用是_。(3)下列有关实验基本操作不正确
30、的是_。A图 3 中冷凝水流向为a 进 b 出B分液漏斗使用前须检验是否漏水并洗净备用C操作过滤时，可用玻璃棒适当搅拌以加快分离速度D萃取过程中，经振摇并放气后，将分液漏斗置于铁圈上立即分液(4)称取 1.25 g 粗产品，用蒸馏水溶解并定容至1000 mL，移取该溶液1.00 mL，加过量 Fe3+和 K3Fe CN 6酸性溶液，用蒸馏水定容至100 mL后，测得溶液光密度值A=0.800( )，则产品的纯度是 _ （以质量分数表示）。【答案】茶多酚易被氧气氧化，搅拌速度越快，茶多酚氧化速度越快，浸出率越低关闭活塞，当漏斗内液面高出茶叶包约0.5cm 时，调节活塞使乙醇冷凝速度与漏斗放液速度
31、一致降低蒸发温度防止产物氧化或分解萃取（或除杂）CD96%【解析】【分析】茶叶用水浸泡时，茶多酚、氨基酸、茶碱等溶解在水中，过滤后，去除滤渣，得到的滤液减压蒸发，可降低蒸发温度，防止氧化反应的发生；往浓缩液中加入氯仿、分液，可得含氯仿的有机溶液，水溶液中含有茶多酚，用乙酸乙酯萃取、分液，可得茶多酚的乙酸乙酯溶液，然后减压蒸发，即可获得茶多酚粗产品。【详解】(1)操作用水浸取茶多酚时，从图2 中可以看出，搅拌速率越快，光密度值(A)越小，即茶多酚浓度越小，因为茶多酚易被氧气氧化，搅拌越快，与空气的接触越多，由此得出原因是：茶多酚易被氧气氧化，搅拌速度越快，茶多酚氧化速度越快，浸出率越低。为使恒压漏斗内液面高出茶叶包约0