题目内容

已知：将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合，无反应发生．若再加入双氧水，将发生反应：H2O2+2H++2I-═2H2O+I2，且生成的I2立即与试剂X反应而被消耗．一段时间后，试剂X将被反应生成的I2完全消耗．由于溶液中的I-继续被H2O2氧化，生成的I2与淀粉作用，溶液立即变蓝．因此，根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间，即可推算反应H2O2+2H++2I-═2H2O+I2的反应速率．
下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录（各实验均在室温条件下进行）：
编号往烧杯中加入的试剂及其用量（mL）催化剂开始变蓝时间（min）
0.1 mol?L-1
KI溶液		H2O0.01 mol?L-1
X 溶液		0.1 mol?L-1
双氧水		1 mol?L-1
稀盐酸
120.010.010.020.020.0无1.4
220.0m10.010.0n无2.8
310.020.010.020.020.0无2.8
420.010.010.020.020.05滴Fe2（SO4）30.6
（1）已知：实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I-=2H2O+I2反应速率的影响．实验2中m=
 
，n=
 
．
（2）实验1、3的目的是
 
；实验1、4的目的是
 

（3）已知，I2与X反应时，两者物质的量之比为1：2．按上面表格中的X和KI的加入量，加入V（H2O2）＞
 
 mL，才确保看到蓝色．实验3从开始至反应进行到2.8min时，此段时间内H2O2+2H++2I-═2H2O+I2反应速率v（I-）=
 
（保留两位有效数字）．
（4）实验1，浓度c（X）～t的变化曲线如图，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出实验3、实验4，c（X）～t的变化曲线图（进行相应的标注）．
（5）环境友好型铝-碘电池已研制成功，已知电池总反应为：2Al（s）+3I2（s）═2AlI3（s）．含I-传导有机晶体合成物作为电解质，该电池负极的电极反应为：
 
，充电时Al连接电源的
 
极．
（6）绿色化制氢技术是现代能源工业的方向，将生物质（以C计）与水蒸气反应制取H2．气化炉相关反应如下表所示：
气化炉中产生H2
通入水蒸气，主要化学反应：
①C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）
△H=+131.6kJ mol-1
②CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）
△H=-41.2kJ mol-1
③CaO（s）+CO2（g）═CaCO3（s）
△H=-178.3kJ mol-1
气化炉中总反应：C（s）+2H2O（g）+CaO（s）═CaCO3（s）+2H2（g）△H=
 
kJ?mol-1．
考点：探究影响化学反应速率的因素,热化学方程式,化学电源新型电池
专题：实验设计题,基本概念与基本理论
分析：（1）根据实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I-→2H2O+I2反应速率的影响判断m、n；
（2）对比实验1、3可以看出，两组实验只有KI的浓度不一样，其它条件都一样，最后测出反应时间不一样，所以实验1、3的目的是探究KI浓度对H2O2+2H++2I-=2H2O+I2反应速率的影响；对比实验1、4可以看出，实验4比实验1多了催化剂，其它条件都一样，最后测出反应时间不一样，所以实验1、4的目的是探究催化剂对H2O2+2H++2I-=2H2O+I2反应速率的影响，据此答题；
（3）根据上述表格可知X的物质的量为0.01 mol?L-1×0.01L=1.0×10-4mol，所以I2的物质的量为5.0×10-5mol?，根据化学方程式H2O2+2H++2I-═2H2O+I2可求得需要H2O2的物质的量为5.0×10-5mol，据此求得双氧水的体积；先计算v（x）速率，再根据速率之间关系得出v（I-）速率；
（4）根据表格可以看出，实验3与实验1相比，KI的起始浓度小，反应时间变长，实验4与实验1相比，浓度都一样，实验4用了催化剂，反应时间变短，据此可以画图；
（5）原电池的负极上是电解本身是电子的氧化反应，充电时，电池的负极和电源的负极相接；
（6）根据盖斯定律构造目标热化学方程式，据此计算反应热．
解答： 解：（1）由于实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I-→2H2O+I2反应速率的影响，所以除了双氧水的浓度不同外，气体其它条件完全相同，所以m=20.0，n=20.0，
故答案为：20.0；20.0；
（2）对比实验1、3可以看出，两组实验只有KI的浓度不一样，其它条件都一样，最后测出反应时间不一样，所以实验1、3的目的是探究KI浓度对H2O2+2H++2I-=2H2O+I2反应速率的影响；对比实验1、4可以看出，实验4比实验1多了催化剂，其它条件都一样，最后测出反应时间不一样，所以实验1、4的目的是探究催化剂对H2O2+2H++2I-=2H2O+I2反应速率的影响，
故答案为：探究KI浓度对H2O2+2H++2I-=2H2O+I2反应速率的影响；探究催化剂对H2O2+2H++2I-=2H2O+I2反应速率的影响；
（3）根据上述表格可知X的物质的量为0.01 mol?L-1×0.01L=1.0×10-4mol，所以I2的物质的量为5.0×10-5mol，根据化学方程式H2O2+2H++2I-═2H2O+I2可求得需要H2O2的物质的量为5.0×10-5mol，据此求得双氧水的体积为
5.0×10-5mol
0.1mol/L
=0.5ml；v（X）=
0.01mol/L×0.01L
0.08L×2.8min
=4.5×10-4mol/（L?min）
2I-→I2  1molI2消耗2molX，所以v（I-）=v（X）=4.5×10-4mol/（L?min）；
故答案为：0.5； 4.5×10-4mol/（L?min）．
（4）根据表格可以看出，实验3与实验1相比，KI的起始浓度小，反应时间变长，实验4与实验1相比，浓度都一样，实验4用了催化剂，反应时间变短，据此可以画图故答案为：；
（5）原电池的负极上是电解本身是电子的氧化反应，充电时，电池的负极和电源的负极相接；
故答案为：Al-3e-+3I-=AlI3，负极；
（6）已知：①C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）△H=+131.6kJ?mol-1
②CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ?mol-1
③CaO（s）+CO2（g）=CaCO3（s）△H=-178.3kJ?mol-1
根据盖斯定律，①+②+③得C（s）+2H2O（g）+CaO（s）=CaCO3（s）+2H2（g），
故△H=+131.6kJ?mol-1+（-41.2kJ?mol-1）+（-178.3kJ?mol-1）=-87.9kJ?mol-1，
故答案为：-87.9．
点评：本题主要考查了盖斯定律、浓度和催化剂对化学反应速率的影响、原电池的工作原理等知识，中等难度，解题时要注意对题中的信息时行加工处理，对能力考查有一定的要求．
练习册系列答案
相关题目
下列说法不正确的是（　　）
A、BaSO4、NaCl、NaHCO3均属于强电解质
B、SO2、NO2、NO均属于二次污染物
C、NaHCO3、NH4Cl、（NH4）2CO3三种固体受热后均无固体剩余
D、FeCl2、NaHSO3、Fe（OH）3都可以通过化合反应直接制得
某学生用图所示的方法研究物质的性质，其中气体A的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气．回答下列问题：

（1）该项研究（实验）的主要目的是
 

（2）浓H2SO4的作用是
 
．与研究目的直接相关的实验现象是
 

（3）从物质性质的方面来看，这样的实验设计还存在安全隐患，表现是
 
．克服安全隐患的措施是（用化学方程式表示）：
 
．
（4）若将剩余的氯气收集，测其在标准状况下的体积为11.2升，让其与氢气充分化合，该反应的方程式为
 
；将生成的气体溶于水，配成500ml溶液，则该溶液中溶质的物质的量浓度为
 
．
下列说法或描述中，不符合实际的是（　　）
A、医用药品应在低温、干燥的环境下密封保存
B、反应中的某一物质的转化率α（B）增大，则该反应的平衡常数K一定增大
C、向一堆篝火“鼓风”，有助于它继续燃烧下去
D、微量的MnO2粉末可以使过氧化氢快速分解，而MnO2的质量在反应前后并没发生变化
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，甲、乙同学分别设计了如图一、图二所示的实验．
（1）H2O2分解的化学方程式为
 
．

（2）图一所示实验能定性说明反应快慢的依据是
 
；图二所示实验能说明反应快慢的数据是
 
．
（3）①用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜．已知：
Cu（s）+2H+（aq）=Cu2+（aq）+H2（g）△H=+64.39  kJ/mol
2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g）△H=-196.46 kJ/mol
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）△H=-285.84 kJ/mol
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+ 和H2O的热化学方程式为：
 
．
②控制其他条件相同，印刷电路板的金属粉末用10% H2O2和3.0mol/L H2SO4的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）．
温度（℃）20304050607080
铜平均溶解速率     （×10-3 mol?L-1?min-1）7.348.019.257.987.246.735.76
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是
 
．
我国化学家于2007年合成了一种新型除草剂，其合成路线如下

（1）除草剂⑦的分子式为
 
，写出其分子中两种含氧官能团的名称
 
、
 
．
（2）③与⑥生成⑦的反应类型是
 
，④⑤转化的另一产物是HCl，则试剂X是
 
．
（3）写出同时满足下列条件的物质③的同分异构体的结构简式
 
（写出一种即可）．
①属于芳香族化合物；      
②苯环上的一取代物只有两种；
③在铜催化下与O2反应，其生成物1mol与足量的银氨溶液反应生成4mol Ag
（4）写出②→③的化学方程式
 
．
（5）卡巴拉丁是老年人认知障碍的重要治疗药物．请结合上述合成路线及下面所给的反应：

ROH+SOCl2→RCl+HOSOCl
请写出合成卡巴拉丁流程中A、B、D的结构简式，C试剂的化学式．

A：
 
、B：
 
、C：
 
、D：
 
．
过氧化钙安全、无毒，是一种重要的化学物质，在生产和生活中广泛用作消毒剂、杀菌剂、高温氧化剂、油脂漂白剂等．如图是工业上以石灰石和双氧水为原料生产过氧化钙的实验流程，其中，石灰石里含有一定量的氧化铁杂质．

（1）操作①中加入的硝酸常用稀硝酸，而不用浓硝酸，且控制温度不超过70℃，其原因是：
 

（2）如果A是一种溶液，则该溶液可以是
 
，加入A的目的是
 

（3）步骤④和步骤⑥的操作中用到的玻璃仪器有
 

（4）步骤⑦是在低温下的过氧化氢浓溶液中加入无水氯化钙，一段时间后，再加入适量的氢氧化钠溶液，此时即会出现大量的过氧化钙沉淀，写出该过程中发生反应的总的化学方程式：
 

（5）用c mol?L-1 KMnO4溶液滴定a g上述过氧化氢溶液，若滴定终点时消耗V mL KMnO4溶液，则上述过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数是
 
．
某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物．
实验原理：CH3CH2Br+NaOH 
醇
△
CH2=CH2↑+NaBr+H2O
实验过程：组装如图1所示装置，检查装置气密性，向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液，微热，观察实验现象．一段时间后，观察到酸性KMnO4溶液颜色褪去．
（1）甲同学认为酸性KMnO4溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应，生成了乙烯；而乙同学却认为甲同学的说法不严谨，请说明原因：
 
．
（2）丙同学认为只要对实验装置进行适当改进，即可避免对乙烯气体检验的干扰，改进方法：
 
．
改进实验装置后，再次进行实验，却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显．该小组再次查阅资料，对实验进行进一步的改进．
资料一：溴乙烷于55℃时，在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99%，而消去反应产物仅为1%．
资料二：溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃～110℃，在该范围，温度越高，产生乙烯的速率越快．
资料三：溴乙烷的沸点：38.2℃．
（3）结合资料一、二可知，丙同学改进实验装置后，溶液颜色褪色不明显的原因可能是
 
，此时发生反应的化学方程式为：
 
．
（4）结合资料二、三，你认为还应该在实验装置中增加的两种仪器是①
 
．②
 
．
下列说法正确的是（　　）
A、摩尔是7个基本物理量之一
B、18 g水在标准状况下的体积约为22.4 L
C、27 g Al约含有6.02×1023个铝原子
D、配制0.1 mol/L的NaCl溶液需NaCl固体的质量为5.85 g

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

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