影响化学反应速率的因素很多.某课外兴趣小组用实验方法进行探究．序号温度/℃催化剂现象结论140FeCl3溶液220FeCl3溶液320MnO2420无(1)取等物质的量浓度.等体积的H2O2溶液分别进行H2O2的分解实验.实验报告如下表所示．①实验1.2研究的是温度对H2O2分解速率的影响．②实验2.3的目的是比较FeCl3溶液和MnO2两种催化剂对H2O2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．

影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验方法进行探究．

序号	温度/℃	催化剂	现象	结论
1	40	FeCl₃溶液
2	20	FeCl₃溶液
3	20	MnO₂
4	20	无

（1）取等物质的量浓度、等体积的H₂O₂溶液分别进行H₂O₂的分解实验，实验报告如下表所示（现象和结论略）．
①实验1、2研究的是温度对H₂O₂分解速率的影响．
②实验2、3的目的是比较FeCl₃溶液和MnO₂两种催化剂对H₂O₂分解速率影响的差异．
（2）查文献可知，Cu²⁺对H₂O₂分解也有催化作用，为比较Fe³⁺、Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．回答相关问题：
①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，其理由是控制阴离子相同，排除阴离子的干扰．
②定量分析：如图乙所示，实验时以收集到40mL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收集40mL气体所需时间．
（3）酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液可发生反应：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，实验时发现开始反应速率较慢，溶液褪色不明显，但一段时间后突然褪色，反应速率明显加快．对此展开讨论：
①某同学认为KMnO₄与H₂C₂O₄的反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快；
②从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是催化剂（Mn²⁺的催化作用）的影响．要证明你的猜想，实验方案是用两组酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液作对比实验，一组加入少量MnSO₄固体，一组不加，看反应速率快慢．

分析影响化学反应速率的因素很多，实验1、2使用相同的催化剂，就可以探究温度对H₂O₂分解速率的影响．如果催化剂的催化效率高，则产生气泡快．在探究Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果是，必须保持其他的条件相同，所以将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃更为合理，可以避免由于阴离子不同造成的干扰．催化效率越高，则一定时间内产生的气体越多；影响反应速率的因素除了浓度、温度外，催化剂也影响反应速率；根据反应方程式可知，反应产物中锰离子随着反应的进行，浓度变化较大，反应前加入硫酸锰，根据反应速率大小判断锰离子是否在该反应中起到催化作用．

解答解：（1）①实验1、2使用相同的催化剂，但温度不同，所以反应速率不同是由温度不同导致的，所以可以探究温度对H₂O₂分解速率的影响，故答案为：温度；
①试验2、3温度相同，使用不同的催化剂，故该实验比较FeCl₃溶液和MnO₂两种催化剂对H₂O₂分解速率影响的差异，故答案为：比较FeCl₃溶液和MnO₂两种催化剂对H₂O₂分解速率影响的差异；
（2）①定性比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，可以通过观察产生气泡的快慢来比较，产生气泡快的，催化效果好；在探究Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果是，必须保持其他的条件相同，所以将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃更为合理，可以避免由于阴离子不同造成的干扰，
故答案为：反应产生气泡的快慢；控制阴离子相同，排除阴离子的干扰；
②定量比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，由图可知，可以通过测定一定时间内产生的气体（或测定产生一定体积的气体所需的时间）来比较．一定时间内产生的气体越多或产生一定体积的气体所需的时间越短，则催化效果越好，故答案为：收集40 mL气体所需时间；
（3）①实验时发现开始反应速率较慢，溶液褪色不明显，但一段时间后突然褪色，反应速率明显加快，故该反应为放热反应，导致溶液温度升高，化学反应速率加快，故答案为：放；溶液温度升高，反应速率加快；
②对化学反应速率影响最快的是催化剂，故猜想还可能是催化剂的影响；反应方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑中，浓度变化较大的为锰离子，所以选择的可以做催化剂的试剂应该含有锰离子，
故答案为：催化剂（Mn²⁺的催化作用）；用两组酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液作对比实验，一组加入少量MnSO₄固体，一组不加，看反应速率快慢．

点评本题考查影响化学反应速率的外界条件除温度、浓度、压强、催化剂外，还有很多因素可以改变反应速率，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，难度适中．

练习册系列答案

$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$

Ⅱ．

$\stackrel{Fe/HCl}{→}$

（苯胺，易被氧气氧化）
回答下列问题：
（1）B分子中官能团名称是羟基．H分子为功能高分子，其链节组成为C₇H₅NO，反应④的类型是缩聚反应．
（2）反应⑤的化学方程式是

．
（3）对于化合物1，下列说法不正确的是C．
A．能发生加成反应 B．能与金属 Na发生反应
C．与 E互为同系物 D．存在属于酯类的同分异构体
（4）F分子的结构简式

．写出③的转化关系

$\stackrel{Fe/HCl}{→}$

（用已知中的表达方式表示，不用写化学方程式）．

9．氟及其化合物在生产生活中被广泛使用，造福人类．
（1）LiPF₆是锂离子电池中广泛应用的电解质．某工厂用LiF、PCl₅为原料，低温反应制备LiPF₆，其流程如图1

已知：HCl的沸点是-85.0℃，HF的沸点是19.5℃．
①反应设备不能用玻璃材质的原因是SiO₂+4HF=SiF₄↑+2H₂O（用化学方程式表示）．无水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上，可立即用2%的NaHCO₃溶液冲洗．
②该流程需在无水条件下进行，第③步反应中PF₅极易水解，其产物为两种酸，写出PF₅水解的化学方程式：PF₅+4H₂O=H₃PO₄+5HF．
③第④步分离采用的方法是过滤；第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是冷凝．
（2）工业上制备氟气通常采用电解氧化法，如图2是电解熔融的氟氢化钾（KHF₂）的实验装置：
①已知阴极的电极反应式为2HF₂^-+2e^-═H₂+4F^-，则电解的总反应为2KHF₂$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$ H₂↑+F₂↑+2KF
②出口1处的物质是F₂（填化学式）．
（3）牙齿表面有一层釉质，其组成为羟基磷灰石Ca₅（PO₄）₃OH（K_sp=6.8×10^-21），容易受到酸的侵蚀，研究表明氟磷灰石Ca₅（PO₄）₃F（K_sp=1.0×10^-37）更能抵抗酸的腐蚀．请用平衡移动原理解释为什么人们常使用含氟牙膏防治蛀牙牙齿表面的羟基磷灰石在水中存在平衡：Ca₅（PO₄）₃OH（s）?5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+OH^-（aq），容易因为酸使上述平衡向右移动而被腐蚀；当加入氟化物时发生反应生成溶解度更小的氟磷灰石：5Ca²⁺（aq）+3PO₄^3-（aq）+F^- （aq）=Ca₅（PO₄）₃F（s），实现了羟基磷灰石转化为更耐腐蚀的氟磷灰石，因次使用氟化物能防止蛀牙．

6．化合物A（C₈H₁₀），用高锰酸钾氧化时生成二元羧酸B（C₈H₆O₄），B的一硝基取代物只有一种，试推测A、B的构造式．

13．Ⅰ．在下列有机物中：①乙醇，②苯乙烯，③乙醛，④苯酚，⑤苯甲醛，⑥溴乙烷．
（1）能使酸性KMnO₄溶液褪色的有①②③④⑤（填序号，下同）．
（2）能发生加聚反应的有②
（3）能与Na0H溶液反应的有④⑥．
（4）能发生银镜反应的有③⑤．
（5）能发生消去反应的有①⑥．
Ⅱ．实验室做乙醛和银氨溶液反应的实验时：
（1）配制银氨溶液时向盛有AgNO₃溶液的试管中逐滴滴加氨水，边滴边振荡直到先生成的沉淀恰好溶解为止．有关反应的离子方程式为AgNO₃+NH₃•H₂O=AgOH↓+NH₄NO₃、AgOH+2NH₃•H₂O=Ag（NH₃）₂OH+2H₂O．
（2）加热时应用水浴加热，发生银镜反应的离子方程式为CH₃CHO+2[Ag（NH₃）₂]OH$\stackrel{水浴}{→}$CH₃COO^-+NH₄⁺+2Ag↓+3NH₃+H₂O．

9．根据下列操作及现象，所得结论正确的是（　　）

序号	操作及现象	结论
A	将0.1mol•L^-1 Na₂CO₃溶液稀释到0.01mol•L^-1，测得pH变小	稀释后CO₃^2-的水解程度减小
B	向某无色溶液中滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液，产生白色沉淀	原溶液中一定含有SO₄^2-
C	向25mL冷水和沸水中分别滴入5滴FeCl₃饱和溶液，前者为黄色，后者为红褐色	温度升高，Fe³⁺的水解程度增大
D	向溴水中加入少量苯，振荡静置后水层为无色	苯与Br₂发生了加成反应

16．铜、银、金与社会生活联系密切，请回答下列相关问题．
（1）在元素周期表中，铜、银、金元素位于同一族，它们基态原子的价层电子排布式中各能级上的电子数相等，能层数依次增大，其通式为（n-1）d¹⁰ns¹（用n表示核外电子层数）；铜元素所在周期中，基态原子未成对电子数最多的原子M的价层电子轨道示意图为

．
（2）银氨溶液可以检验醛基．
例如CH₃CHO+2Ag（NH₃）₂OH→CH₃COONH₄+2Ag↓+3NH₃+H₂O．
①a个CH₃CHO分子中π键的数目为a，碳原子轨道杂化类型为sp³、sp²．
②CH₃CH₂OH、CH₃CHO的沸点分别为78.5℃、20.8℃，它们的相对分子质量相差2，而沸点却相差较大，其只要原因是CH₃CH₂OH分子之间形成氢键．
③在H、C、N、O中，第一电离能最大的元素和电负性最大的元素组成的化合物的化学式为N₂O、NO、N₂O₃、NO₂、N₂O₄、N₂O₅（填一种即可），CH₄、NH₃、H₂O分子的键角依次减小，原因是分子中孤电子对数越多，键角越小，CH₄、NH₃、H₂O分子中C、N、O的孤电子对数依次为0、1、2．
（3）金不溶于硝酸，但溶于“王水”，发生如下反应：
Au+4HCl+HNO₃═H[AuCl₄]+NO↑+2H₂O，金溶于王水的主要原因是形成了[AuCl₄]^-，提高了金的活泼性．在[AuCl₄]^-中配位键的数目为4，写出该配离子的结构式：

．
（4）金、银的一种合金具有较强的储氢能力．该合金的晶胞为面心立方结构，银离子位于面心，金原子位于顶点．若该晶胞边长为acm，则晶胞的密度为$\frac{521}{{N}_{A}{a}^{3}}$g•cm^-3．
（5）研究发现，金属阳离子在水溶液中的颜色与该金属阳离子d能级上的未成对电子数有关，已知溶液中Cu²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺分别呈蓝色、棕黄色，浅绿色而Cu⁺呈无色，请解释该现象：Cu⁺d能级上的未成对电子数为0．Cu（OH）₂难溶于氢氧化钠溶液，但是易溶于浓氨水，用离子方程式表示其主要原因：Cu（OH）₂+4NH₃•H₂O=[Cu（NH₃）₄]²⁺+2OH^-+4H₂O．

13．化学与科学、社会和人类生活密不可分，修订后的《中华人民共和国大气污染防治法》已于2016年1月1日起施行．下列有关大气污染防治说法错误的是（　　）

	A．	开发新能源，如太阳能、风能等，减少对化石能源的依赖，也减少对大气的污染
	B．	农作物收割后留下的秸秆可以就地焚烧
	C．	实施“煤改气”、“煤改电”等清洁燃料改造工程，有利于保护环境
	D．	汽油发动机工作时会产生少量NO和CO，采用催化反应装置可以减少污染物排放

14．化学是材料科学发展的基础．下列说法正确的是（　　）

	A．	可用作荧光灯内壁保护层的氧化铝纳米材料属于胶体
	B．	淀粉、纤维素和油脂都是天然高分子化合物
	C．	古代的陶瓷、砖瓦、现代的玻璃、水泥等，都是硅酸盐产品
	D．	钢化玻璃、有机玻璃、防弹玻璃均属于硅酸盐材料

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