题目内容

9．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反应速率的有关问题．

（1）取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使镁条浸入锥形瓶内足量的稀盐酸中．足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图2所示．
①请在图3 的方框中画出上述反应的速率与时间的关系曲线．
②在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：镁和盐酸反应是放热反应，随着反应体系温度升高，反应速率增大；4min后由于溶液中H+浓度降低，所以导致反应速率减小．
（2）某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝和盐酸反应速率更快．他决定对其原因进行探究．填写下列空白：
①该同学认为：由于预先控制了反应的其他条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：
原因Ⅰ：Cl-对反应具有促进作用，而SO42-对反应没有影响；
原因Ⅱ：Cl-对反应没有影响，而SO42-对反应具有阻碍作用；
原因Ⅲ：Cl-对反应具有促进作用，而SO42-对反应具有阻碍作用；
原因Ⅳ：Cl-、SO42-均对反应具有促进作用，但Cl-影响更大；
原因Ⅴ：Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用，但Cl-影响更小（或SO42-影响更大）．
②该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确结论．他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c（H+）相同的稀硫酸和盐酸的试管（两试管的规格相同）中：
a．在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体，观察反应速率是否变化；
b．在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体，观察反应速率是否变化．若观察到实验a中反应速率加快，实验b中反应速率减慢，则说明原因Ⅲ是正确的，依此类推．该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl-对反应具有加速作用．

分析 （1）①先根据图2找出2、4、6min时刻时的氢气体积的变化量，再找出2、4、6min时刻时的速率与时间的关系，然后用平滑曲线描绘图象；
②根据该反应的反应热及溶液中氢离子的浓度判断；
（2）①原因Ⅱ：先确定Cl-对反应没有影响再猜测硫酸根离子的作用；
原因Ⅴ：根据原因Ⅳ提出与原因Ⅴ相反的观点；
②如果氯离子有促进作用，那么加入少量NaCl或KCl固体后反应速率就比未加时快，以此证明原因Ⅲ是正确的；
如果硫酸根离子有阻碍作用，那么少量Na2SO4或K2SO4固体后反应速率比未加时慢，以此说明因Ⅲ是正确的．

解答 解：（1）①2、4、6min时刻时氢气体积的分别为10 mL、20mL、36mL，其平均反应速率分别为5 mL/min、7.5mL/min、6mL/min，然后标出速率与时间图象为，故答案为：；
②该反应是放热反应，随着反应的进行，放出的热量越多，溶液的温度越高，反应速率越大；随着反应的进行，溶液中氢离子的浓度逐渐减小，浓度越小，反应速率越小，
故答案为：镁和盐酸反应是放热反应，随着反应体系温度升高，反应速率增大；4min后由于溶液中H+浓度降低，所以导致反应速率减小；
（2）①Ⅱ根据原因Ⅰ结合题意，提出与原因Ⅰ相反的观点为Cl-对反应没有影响，而SO42-对反应具有阻碍作用，
Ⅴ根据原因Ⅳ结合题意，提出与原因Ⅳ相反的观点为Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用，但Cl-影响更小（或SO42-影响更大），
故答案为：Cl-对反应没有影响，而SO42-对反应具有阻碍作用；Cl-、SO42-均对反应具有阻碍作用，但Cl-影响更小（或SO42-影响更大）；
②a中原来有硫酸根离子，后加入少量NaCl或KCl固体，如果氯离子有促进作用，那么反应速率就比未加时快，以此证明原因Ⅲ是正确的；
b中原来有氯离子，后加入少量Na2SO4或K2SO4固体，如果硫酸根离子有阻碍作用，那么反应速率比未加时慢，以此说明因Ⅲ是正确的；
故答案为：反应速率加快；反应速率减慢．

点评 本题考查化学反应速率的实验探究，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，难度中等，注意把握实验原理，为解答该题的关键．

练习册系列答案
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19．下列说法正确的是（　　）
A．药皂中含有苯酚，能杀菌消毒，故苯酚具有强氧化性
B．氯化钠溶液显中性，可用铝制容器贮存氯化钠溶液
C．碳酸钠溶液呈碱性，可用热的纯碱溶液除去矿物油污渍
D．氢氧化镁分解时吸收大量的热量，添加到合成树脂中可作阻燃剂
20．有一瓶澄清的溶液，其中可能含有K+，Mg2+，Na+，Ba2+，Fe3+，Cl-，CO32-，SO42-等离子，取该溶液进行以下实验
（1）用PH试纸检验，表明溶液呈强酸性，排除CO32-离子存在
（2）取部分溶液逐渐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变成碱性，整个滴加过程中，溶液均无沉淀生成，则可排除Fe3+、Mg2+离子的存在．
（3）取部分上述碱性溶液加Na2CO3溶液，有白色沉淀生成，证明有Ba2+离子存在，又排除SO42-离子的存在．
（4）根据以上实验事实确定：该溶液中肯定存在的离子是Ba2+、Cl-．
17．反应4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）在2L的密闭容器中进行，1分钟后，NH3减少了0.12mol，则平均每秒钟浓度变化正确的是（　　）
A．NO：0.001mol•L-1B．H2O：0.002mol•L-1
C．NH3：0.002mol•L-1D．O2：0.0025mol•L-1
4．已知向某溶液中逐滴加入NaOH溶液时，测得生成沉淀的质量随所加入NaOH的体积变化如图所示，则该溶液中大量含有的离子可能是（　　）
A．H+、Al3+、AlO2-、SO42-B．H+、NH4+、Al3+、NO3-
C．H+、NH4+、Mg2+、Cl-D．NH4+、Al3+、Cl-、SO42-
14．铁铜单质及其化合物的应用范围很广．现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体（CuCl2•2H2O），为制取纯净的CuCl2•2H2O，首先将其制成水溶液，然后按照如图步骤进行提纯：

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见表：
Fe3+Fe2+Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH1.97.04.7
氢氧化物沉淀完全时的pH3.29.06.7
请回答下列问题：
（1）下列最适合作氧化剂X的是C
A．K2Cr2O7   B．NaClO   C．H2O2   D．KMnO4
（2）加入的物质Y是CuO[或Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3]如果不用物质Y而直接用可溶性碱溶液不能 （填“能”或者“不能”）达到目的．若不能，试解释原因加碱使Fe3+沉淀的同时也能使Cu2+沉淀（若填“能”，此空不用回答）
（3）最后不能（填“能”或者“不能”）直接蒸发得到CuCl2•2H2O？若不能，应该如何操作才能得到CuCl2•2H2O应在HCl气流中加热蒸发结晶（若填“能”，此空不用回答）
（4）若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是碳酸钙溶解，产生气泡和红褐色沉淀
（5）若向溶液Ⅱ中加入镁粉，产生的气体是氢气，试解释原因镁粉与氯化铁、氯化铜水解生成的氢离子反应生成氢气．
1．下列说法一定正确的是（NA表示阿伏加德罗常数）（　　）
A．常温下4.4gN2O与标准状况下2.24LCH4均含有0.1NA个分子
B．78g金属钾（K）完全转化为超氧化钾（KO2）时，转移电子数为4NA
C．0.1mol/L稀盐酸中，H+数目为0.1NA
D．60g二氧化硅晶体中，含S-O键数目为2NA
18．将下列氧化还原反应设计成原电池，画出简易装置图，写出正负极电极反应式．
（1）Zn+Ag2O+H2O=Zn（OH）2+2Ag
（Ag2O是不溶于水的固体）
（2）Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
（Pb、PbO2、PbSO4都是不溶于水的固体）

琥珀酸二乙酯的主要用途：用作增塑剂和特种润滑剂，也用作气相色谱固定液；用作溶剂、食品加香剂、有机合成中间体。以乙烯为原料制备琥珀酸二乙酯的合成路线如下：

已知：①RBr+NaCNRCN+NaBr

②RCN+2H2O+H+RCOOH+NH4+

请回答下列问题：

（1）乙烯生成A的反应类型为 ，A的名称是 。

（2）B的结构简式为 ，琥珀酸二乙酯的结构简式为 。

（3）AD的化学方程式为 。

（4）E为八元环状化合物，E中含有的官能团名称为 。

（5）能发生银镜反应，且能与碳酸钠反应生成CO2的C的同分异构体有 种。

（6）参照上述琥珀酸二乙酯的合成路线，设计一条由丙醇(CH3CH2CH2OH)合成2-甲基丙酸的合成路线： 。

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