课时素养达标56(Word练习)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习
2025-12-09
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内容正文:
课时素养达标
基础巩固练
1.(2025·辽宁沈阳模拟)某化学兴趣小组探究FeCl3溶液与SO2的反应历程。
Ⅰ.药品制备。
(1)实验室制备SO2的装置如图,仪器a中的试剂是 。
(2)实验室配制FeCl3溶液的方法是 。
Ⅱ.探究FeCl3溶液与SO2的反应
(3)兴趣小组预测,SO2能使FeCl3溶液由黄色变为浅绿色,反应的离子方程式为 。
向0.5 mol·L-1FeCl3溶液中通入SO2至饱和后,用橡皮塞封闭试管,观察到溶液由黄色迅速变为血红色,静置5 min后变回黄色,静置9 h后,变为浅绿色。
(4)探究血红色物质生成的原因
查阅资料:血红色物质可能与SO2饱和溶液中的主要微粒:SO2、H2SO3、H+、HSO、SO有关。
①取少量上述血红色溶液,立即滴加几滴1.5 mol/L溶液A,溶液又褪为黄色。据此推测:红色物质的产生与H+无关。物质A的化学式为 。
②向1 mL 1 mol/L FeCl3溶液中滴加1 mL 1 mol/L NaHSO3溶液,溶液变为血红色,滴加几滴1.5 mol/L溶液A,褪成黄色。据此推测:红色物质的产生与SO2和H2SO3无关,主要与HSO或SO有关。
③利用分光光度仪测定红色物质的浓度(吸光度越高,浓度越大),实验数据如下:
V/mL
1 mol/L
FeCl3
1 mol/L
Na2SO3
1 mol/L
NaHSO3
吸光度
0.5
4.0
0.0
0.412
0.5
3.6
0.4
0.359
0.5
3.2
0.8
0.331
0.5
2.8
1.2
0.297
结论:溶液变血红色的主要原因是Fe3+和 发生配合反应。
(5)由以上探究结果说明该条件下,SO2与FeCl3溶液反应的活化能:配合反应 (填“大于”“小于”“等于”)氧化还原反应。
(6)兴趣小组在某次实验中,通入SO2后未封闭试管,发现血红色更快变回黄色。其可能原因是 (用离子方程式表示)。
答案 (1)70%的硫酸
(2)将FeCl3固体溶于浓盐酸,再加水稀释
(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
(4)HCl或H2SO4 SO
(5)小于
(6)2SO+O2===2SO
解析 (1)实验室制取SO2的方法是用亚硫酸钠与浓硫酸反应,符合强酸制弱酸的原理体现了硫酸的酸性,故a中的试剂是70%的硫酸;(2)铁离子容易水解生成氢氧化铁,需加入酸抑制其水解,故实验室配制FeCl3溶液的方法是:将FeCl3固体溶于浓盐酸,再加水稀释;(3)二氧化硫具有还原性,SO2能使FeCl3溶液由黄色变为浅绿色,说明反应生成了亚铁离子,二氧化硫被还原为硫酸根离子,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+;(4)①排除红色物质与H+无关,则应该向反应后的溶液加入适量的酸,结果红色反而褪去,说明红色物质与H+无关,A物质应该H2SO4或者HCl;③由表分光光度计检测数据可知,亚硫酸根离子浓度越大,颜色越深,说明红色物质与亚硫酸根离子有关;(5)活化能越大,反应速率越慢,由于先变红色,说明配合反应速率快,配合反应的活化能小;(6)未封管口,溶液与空气中氧气接触,亚硫酸根离子易被氧气氧化成硫酸根离子,亚硫酸根离子浓度减小,红色消失,变成了三价铁离子的颜色黄色,反应为2SO+O2===2SO。
2.(2025·南宁二中入学考试)小宝同学从饼干袋中找到一小包“脱氧剂”,与化学兴趣小组同学讨论后,对脱氧剂的成分展开探究。剪开包装袋,发现脱氧剂大部分为黑色粉末,其中混有少量白色粉末,接着同学们在老师的指导下开展探究实验:
实验活动一:探究脱氧剂中黑色粉末的成分。
[作出猜想] 经过查阅资料,小组同学提出猜想:
甲同学:可能含有铁粉
乙同学:可能含有炭粉
[实验探究Ⅰ]
(1)小组同学设计实验方案并完成如下实验:
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅰ.取黑色粉末放入烧杯中,加入足量稀盐酸
有气泡产生,溶液变为浅绿色,有黑色不溶物
甲同学猜想正确,黑色粉末中含有铁粉,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
续表
实验步骤
实验现象
实验结论
Ⅱ.将步骤Ⅰ中黑色不溶物滤出,洗涤、干燥后,将滤渣与氧化铜混合后高温加热,把产生的气体通入澄清石灰水中
,澄清石灰水变浑浊
乙同学猜想也正确,黑色粉末中含有炭粉
[实验结论Ⅰ] 脱氧剂中黑色粉末中含有铁粉与炭粉
[表达交流]
(2)小钟同学提出,可以用一种简单的物理方法验证甲同学的猜想,请写出使用此方法的实验操作:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验活动二:探究脱氧剂中白色固体作用。
[查阅资料] 实验所用脱氧剂中还含有氯化钠和硅藻土,氯化钠可以加快铁生锈的反应速率,硅藻土是一种填充剂,不溶于水,疏松配料,使氧气易于接触铁粉。
[实验探究2] 小初同学为了验证氯化钠的作用,用控制变量法按图1装置设计并进行实验:
(3)一段时间后,观察到烧杯内左侧导管液面 右侧导管液面(填“高于”或“低于”),证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率。
[思维拓展]
(4)图2为硅藻土用量(g)与脱氧时间(h)的关系图,则硅藻土的最佳用量是 g。
答案 (1)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ 黑色粉末变成红色
(2)用磁铁吸引,若能吸引就含有铁粉,若不能吸引就不含有铁粉
(3)高于 (4)0.35
解析 (1)Ⅰ.根据实验结论甲同学猜想正确,黑色粉末中含有铁粉,取黑色粉末放入烧杯中,加入足量稀盐酸,铁和稀盐酸生成氯化亚铁和氢气,观察到有气泡产生,溶液变为浅绿色,有黑色不溶物,该反应的化学方程式为Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;Ⅱ.根据实验结论乙同学猜想也正确,黑色粉末中含有炭粉,将步骤Ⅰ中黑色不溶物滤出,洗涤、干燥后,将滤渣与氧化铜混合后高温加热,碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,把产生的气体通入澄清石灰水中,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,故可观察到黑色粉末变成红色,澄清石灰水变浑浊;(2)甲同学的猜想是含有铁粉,铁能被磁铁吸引,可由此验证铁的存在,实验操作为用磁铁吸引,若能吸引就有铁粉,若不能吸引就没有铁粉;(3)铁和水、氧气接触生锈,在食盐水中生锈速度更快,故相同时间左侧消耗氧气和水更多,压强更小,故一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面高于右侧导管液面,证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率;(4)由图2信息可知,硅藻土为0.35 g时,脱氧时间最短,为硅藻土的最佳用量。
3.(2025·陕西安康一模)连四硫酸钠(Na2S4O6)可延长血液凝结时间,也可用作修饰剂。某小组设计实验探究连四硫酸钠的性质,装置如图所示。回答下列问题:
实验中,观察到A中产生气体和浅黄色固体,B中溶液褪色,C中溶液变红,D中不产生沉淀,E中产生白色沉淀。
(1)仪器M的名称为 ,橡皮管N的作用是 。
(2)工业上用双氧水和Na2S2O3反应制备Na2S4O6,反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B中现象说明A中产生了 (填化学式),C中溶液变红的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)E中产生白色沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)从环保角度分析,本实验应改进之处是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)连四硫酸钠保存不当会变质,设计简单实验证明连四硫酸钠已变质:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)烧瓶 平衡装置中压强,使得液体顺利滴下
(2)2Na2S2O3+H2O2+H2SO4===Na2S4O6+2H2O+Na2SO4
(3)SO2 SO2是酸性气体,能和水生成酸
(4)3SO2+2NO+3Ba2++2H2O===4H++3BaSO4↓+2NO↑
(5)本实验尾气没有处理,应用氢氧化钠溶液吸收尾气
(6)取少量连四硫酸钠溶于水,加入足量盐酸,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则连四硫酸钠已变质
解析 由实验中,发现A中产生气体和浅黄色固体,B中溶液褪色,C中溶液变红色,D中不产生沉淀,E中产生白色沉淀知,A中Na2S4O6与盐酸反应,生成SO2和S单质,SO2使B中的品红溶液褪色,由于SO2是酸性气体,能使C中紫色石蕊溶液变红,SO2通入C中与氯化钡溶液不反应,不能产生白色沉淀,通入D中,由于D中的硝酸根在酸性条件下由强氧化性,能够将SO2氧化为硫酸根,硫酸根与钡离子生成硫酸钡白色沉淀。(1)仪器M的名称为烧瓶,橡皮管N的作用是平衡装置中压强,使得液体顺利滴下;(2)过氧化氢具有强氧化性,双氧水和Na2S2O3发生氧化还原反应生成Na2S4O6,过氧化氢被还原为水,根据质量守恒可知,硫酸也会参与反应生成硫酸钠,反应的化学方程式为2Na2S2O3+H2O2+H2SO4===Na2S4O6+2H2O+Na2SO4;(3)SO2能使品红溶液褪色,B中现象说明A中产生了SO2;由于SO2是酸性气体,能和水生成酸,酸使C中紫色石蕊溶液变红;(4)硝酸根在酸性条件下由强氧化性,能够将SO2氧化为硫酸根,硝酸根离子被还原为NO,硫酸根与钡离子生成硫酸钡白色沉淀,反应为3SO2+2NO+3Ba2++2H2O===4H++3BaSO4↓+2NO↑;(5)本实验尾气没有处理,应用氢氧化钠溶液吸收尾气,防止污染;(6)连四硫酸钠保存不善会变质,会被空气中的氧气氧化,故检验硫酸根即可证明连四硫酸钠是否变质,取少量连四硫酸钠溶于水,加入足量盐酸,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,则连四硫酸钠已变质。
4.(2025·梅河口五中月考)Na2O2具有强氧化性,H2具有还原性,某探究小组的同学学习氧化还原反应的知识后推测Na2O2与H2可以发生反应。为了验证他们的猜想,设计了如图所示的实验进行验证。
Ⅰ.实验探究:
(1)利用装置A制取H2,写出装有稀盐酸的仪器名称 ,B装置里面盛放的试剂可以是 (填序号),作用是 。
A.浓硫酸 B.碱石灰
C.无水氯化钙 D.无水硫酸铜
(2)下面是实验过程中的重要步骤,选出正确的操作顺序 (填序号)。
①用小试管收集气体,并检验其纯度
②组装好实验装置,检查装置的气密性
③加热装有Na2O2的硬质玻璃管,使其逐渐熔化,反应一段时间
④打开止水夹K1和K2,通过分液漏斗向A中滴加稀盐酸
⑤停止加热,充分冷却后,关闭止水夹K1和K2
(3)在实验过程中观察到C中淡黄色固体逐渐变成白色,无水硫酸铜未变成蓝色,则Na2O2与H2反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若只用水和酚酞溶液 (填“能”或“不能”)检验C中Na2O2是否反应完全。
Ⅱ.数据处理:
(5)实验结束以后,该小组的同学还想测定C装置内白色固体中未反应完的Na2O2含量。
操作流程如下:
①白色固体中Na2O2的质量分数为 (用含m1和m2的式子表示)。
②若在转移溶液的过程中,不小心将溶液溅到蒸发皿外面,则测得的Na2O2的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
答案 (1)分液漏斗 B 干燥H2、并除去挥发出的HCl气体
(2)②④①③⑤
(3)Na2O2+H22NaOH
(4)能
(5)①×100% ②偏小
解析 (1)根据仪器的结构特点知,装有稀盐酸的仪器的名称为分液漏斗;A装置制得的H2中混有HCl和H2O(g),HCl和H2O(g)会与Na2O2反应、干扰Na2O2与H2的反应,故B装置的作用是干燥H2、并除去挥发出的HCl气体;浓硫酸、无水氯化钙只能干燥H2,不能除去HCl;无水硫酸铜用于检验H2O(g),不用于干燥气体、且不能除去HCl;碱石灰既能干燥H2、又能吸收HCl气体;故B装置中盛放的试剂可以是B。(2)该实验是与气体有关的实验,故先组装好实验装置,检查装置的气密性;由于要加热H2和Na2O2,同时要排除空气中CO2和H2O(g)对实验的干扰,故接着打开止水夹K1和K2,通过分液漏斗向A中滴加稀盐酸,利用H2排出装置中的空气,用小试管收集气体,检验其纯度确定空气是否排尽;然后加热装有Na2O2的硬质玻璃管,使其逐渐熔化,反应一段时间,停止加热,充分冷却后,关闭止水夹K1和K2;即正确的操作顺序为②④①③⑤。(3)在实验过程中观察到C中淡黄色固体逐渐变成白色,无水硫酸铜未变成蓝色,说明反应没有生成H2O,则Na2O2与H2加热反应生成NaOH,反应的化学方程式为Na2O2+H22NaOH。(4)取C中反应的固体少量于试管中,加水后滴加酚酞溶液,若溶液先变红后褪色,说明Na2O2没有反应完全;若溶液仅变红、不褪色说明Na2O2反应完全;即只用水和酚酞溶液能检验C中Na2O2是否反应完全。(5)①装置C中的样品加入足量的水发生反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,经操作1、溶液转移、操作2、固体NaOH的质量为m2 g;根据
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 增重
2×78 g 4×40 g 4×40 g-2×78 g=4 g
m(Na2O2) (m2-m1)g
列式=,解得m(Na2O2)=39(m2-m1) g,白色固体中Na2O2的质量分数为×100%;②若在转移溶液的过程中,不小心将溶液溅到蒸发皿外面,导致m2偏小,则测得的Na2O2的质量分数偏小。
考能提升练
5.(2025·广州月考)H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(一)A实验小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。
(1)写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
(二)B实验小组在验证H2O2氧化Fe2+时发现异常现象,并进行了深入探究。
实验Ⅰ:
装置与操作
现象
溶液立即变红,继续滴加H2O2溶液,红色变浅并逐渐褪去
(3)实验Ⅰ中溶液变红的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(请用离子方程式表示其原理)
(4)探究实验Ⅰ中红色褪去的原因:取反应后溶液,________________________________________________________________________
(填实验操作和现象),证明溶液中有Fe3+,而几乎无SCN-。
(5)查阅资料发现,酸性溶液中H2O2能氧化SCN-,但反应很慢且无明显现象,SO对该反应没影响。实验Ⅰ中褪色相对较快,由此推测Fe3+在酸性溶液中能加快H2O2与SCN-的反应。通过实验Ⅱ和Ⅲ得到了证实。参照实验Ⅱ的图例,补全实验Ⅲ加入的试剂和现象。
实验Ⅱ:
实验Ⅲ:
(三)C实验小组猜测,Fe2+是否也能加快H2O2与SCN-的反应。通过实验Ⅱ和Ⅳ得到了证实。
(6)实验Ⅳ:
实验得知,t′<t,对比实验Ⅱ和Ⅳ得到结论:在本实验条件下,________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)
(2)生成相同体积的O2所需的时间(或相同时间内收集O2的体积)
(3)Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3
(4)滴加KSCN溶液,溶液变红
(5)①0.5 mL pH=1的硫酸溶液 ②数滴Fe2(SO4)3溶液 ③溶液变红
(6)Fe2+也能加速H2O2与SCN-反应,且效果比Fe3+更好
解析 (1)双氧水为共价化合物,分子中存在两个氧氢键和一个O-O键,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,氧元素的化合价从-1价降为-2价,还有的从-1价升高到了0价,电子转移数=化合价升高数=化合价降低数=2,电子转移情况为。(2)H2O2分解生成O2,在不同H2O2浓度下,测定生成相同体积的O2所需的时间(或相同时间内收集O2的体积),以此表示反应速率的快慢。(3)Fe3+与SCN-发生反应生成Fe(SCN)3,使溶液显红色,其反应的离子方程式为Fe3++3SCN-⥫⥬Fe(SCN)3。(4)检验Fe3+,常用KSCN溶液,若溶液变红,说明含有Fe3+,反之,则不含Fe3+,证明实验中含有Fe3+,几乎无SCN-,具体操作是取反应后溶液少量于试管中,滴入KSCN溶液,溶液变红,证明溶液中有Fe3+,几乎无SCN-。(5)根据题意,酸性溶液中H2O2能氧化SCN-,但反应很慢且无明显现象,滴加Fe2(SO4)3溶液后,溶液褪色相对较快;实验Ⅱ和实验Ⅲ应为对照实验,根据实验Ⅱ,推出实验Ⅲ:先加入0.5 mL pH=1的硫酸溶液,无明显现象,静置后,滴加数滴Fe2(SO4)3溶液,溶液立即变红。(6)根据实验Ⅳ加入FeSO4溶液,溶液变红,静置后,溶液红色恰好褪去,说明Fe2+也能加速H2O2与SCN-的反应,t′<t,说明实验Ⅳ的反应速率比实验Ⅱ快,即Fe2+催化的效果比Fe3+更好。
6.某研究小组为探究饱和NaHCO3溶液中是否还能溶解少量NaHCO3固体,设计并完成了下列实验。
【查阅资料】
常温下:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9;Ksp(MgCO3)=6.82×10-6
碳酸的电离常数:H2CO3⥫⥬HCO+ H+ K1=4.3×10-7;HCO⥫⥬CO+ H+ K2=5.6×10-12
Mg(OH)2沉淀范围:pH 9.4 ~ 12.4
【实验过程】
实验
编号
实验操作
现象或结论
ⅰ
测饱和NaHCO3溶液的pH
pH为8.3
ⅱ
向20 mL 饱和NaHCO3溶液中再加入少量的NaHCO3固体,静置24小时。
少量的气体X从溶液底部固体中缓慢逸出,最终固体全部溶解,得到溶液Y
【分析解释】
(1)用化学用语解释饱和NaHCO3溶液pH为8.3的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为探究NaHCO3固体溶解的原理,取实验ⅱ反应后的气体X和溶液Y,检验其成分。
a.气体X能使澄清的石灰水变浑浊。
b.测得溶液Y的pH为8.7。
c.向溶液Y中滴加MgCl2溶液,有白色沉淀生成。
d.将c的悬浊液加热,继续有气体产生,白色沉淀不消失。
e.向2 mL饱和NaHCO3溶液中加入MgCl2溶液,无明显现象。
f.向2 mL饱和Na2CO3溶液中加入MgCl2溶液,有白色沉淀生成。
① 气体X是 。
② 步骤d中反应的化学方程式是 。
③ 步骤e中若用CaCl2溶液代替MgCl2溶液完成实验,会观察到白色沉淀。其原因是 。
④ 步骤e、f的目的是 。
【得出结论】
(3)通过上述实验证明饱和NaHCO3溶液中还能溶解少量NaHCO3固体,结合化学用语解释其原因 。
答案 (1)HCO+H2O⥫⥬H2CO3+OH-
(2)CO2 MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑ 溶液中存在平衡HCO⥫⥬CO+H+,Ksp(CaCO3)<Ksp(MgCO3),说明Ca2+结合CO能力比Mg2+强,所以可以得到CaCO3沉淀 证明饱和NaHCO3溶液中CO离子浓度不足以和MgCl2溶液反应生成沉淀
(3)体系中存在平衡:2HCO(aq)⥫⥬CO(aq)+CO2↑+H2O(l),由于CO2不断逸出,平衡正向移动,固体溶解。
解析 (1)NaHCO3为强碱弱酸盐,HCO发生水解HCO+H2O⥫⥬H2CO3+OH-,碳酸氢根也能电离,但水解程度大于电离程度,使c(OH-)>c(H+),溶液显碱性;故答案为HCO+H2O⥫⥬H2CO3+OH-;(2)①根据题中信息可知,气体X能使澄清石灰水变浑浊,则气体X为CO2;故答案为CO2;②步骤c中产生的白色沉淀可能是Mg(OH)2,也可能是MgCO3,但根据题中所给信息可知,Mg(OH)2沉淀范围是9.4~12.4,而此时溶液的pH为8.7,因此白色沉淀为MgCO3,将步骤c生成的MgCO3悬浊液加热,继续有气体产生,由于Mg(OH)2比MgCO3更难溶,因此加热过程中发生反应的化学方程式为MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑,故答案为MgCO3+H2OMg(OH)2+CO2↑;③HCO既能发生电离,也能发生水解,碳酸氢钠溶液中存在HCO⥫⥬CO+H+,根据题中数据Ksp(CaCO3)<Ksp(MgCO3),说明CaCO3比MgCO3更难溶,所以得到CaCO3沉淀;故答案为溶液中存在平衡HCO⥫⥬CO+H+,Ksp(CaCO3)<Ksp(MgCO3),说明Ca2+结合CO能力比Mg2+强,所以可以得到CaCO3沉淀;④步骤d和e作对照实验,e中证明碳酸氢钠溶液中CO不足以和MgCl2反应产生白色沉淀;故答案为证明饱和NaHCO3溶液中CO离子浓度不足以和MgCl2溶液反应生成沉淀;(3)根据上述分析,饱和碳酸氢钠溶液中存在2HCO(aq)⥫⥬CO(aq)+CO2↑+H2O(l),由于CO2不断逸出,平衡正向移动,固体溶解,故答案为体系中存在平衡:HCO(aq)⥫⥬CO(aq)+CO2↑+H2O(l),由于CO2不断逸出,平衡正向移动,固体溶解。
7.(2025·北京月考)实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应:
[资料] ①(NH4)2S2O8是强电解质,具有强氧化性。S2O易被还原为SO;
②I2可与Na2S2O3发生反应:2S2O+I2===S4O+2I-;
③在溶液中I2淀粉复合物必须有足够的浓度才能显示明显的蓝色。
Ⅰ.实验小组设计了下列实验验证了(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应:
编号
1-1
1-2
实验
操作
现象
无明显现象
溶液立即变蓝
(1)实验1-1的目的是 。
(2)请用离子方程式表示实验1-2中的化学反应 。
Ⅱ.实验小组发现,KI溶液中若含有Na2S2O3,溶液并不会立刻变蓝,而会等待一段时间后再变蓝。为了解释这一现象,甲同学对此提出两种猜想:
(3)猜想1:其他条件相同时,(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应速率 (NH4)2S2O8与KI的反应速率,使溶液中S2O浓度降低,化学反应速率变慢。(填“>”或“<”)
猜想2:其他条件相同时,(NH4)2S2O8与Na2S2O3不反应。(NH4)2S2O8与KI反应速率 I2与Na2S2O3的反应速率(填“>”或“<”)。
(4)根据资料②可知Na2S2O3的还原性 (填“强于”或“弱于”)KI,甲同学认为,该事实可以用来作为 (填“猜想1”或“猜想2”)的依据。
Ⅲ.为了进一步研究Na2S2O3的作用,小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂,并记录变色时间,如下表所示。
编号
2-1
2-2
0.2 mol·L-1 KI
2 mL
2 mL
0.01 mol·L-1 Na2S2O3
0 mL
0.8 mL
淀粉溶液
2滴
2滴
0.2 mol·L-1 (NH4)2S2O8溶液
0.2 mL
2 mL
①
②
0.2 mL
变色时间
立即
10 s
(5)请补全表格中① 与② 。
(6)乙同学根据现有数据证明Ⅱ中猜想1不成立,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅳ.查阅文献表明Ⅱ中猜想2成立:
(7)下列说法正确的是 (填字母)。
A.增加溶液中Na2S2O3浓度,Na2S2O3的初始反应速率会增加
B.增加溶液中Na2S2O3浓度,溶液变蓝时间可能增加
C.增加溶液中Na2S2O3浓度,溶液可能无法变蓝
D.升高溶液温度,溶液开始变蓝时间可能增加
(8)结合实验2-2的数据,计算10 s内的S2O消耗的速率v(S2O)= mol·L-1·s-1。
答案 (1)对比实验,证明(NH4)2S2O8将KI氧化为碘单质,排除氧气氧化碘离子的干扰
(2)S2O+2I-===2SO+I2
(3)> < (4)强于 猜想1
(5)蒸馏水 2.8 mL
(6)在实验2-2中与Na2S2O3完全反应后的溶液中,n(S2O)也高于实验2-1中的起始n(S2O),溶液应该立即变成蓝色,所以猜想1不成立
(7)BC (8)8×10-5
解析 (1)实验1-1的目的是对比实验,证明(NH4)2S2O8溶液与KI溶液反应将其氧化为碘单质而使淀粉溶液变蓝色,排除氧气氧化碘离子的干扰;(2)实验1-2中(NH4)2S2O8溶液与KI溶液反应生成碘单质而使淀粉溶液变蓝色,反应的离子方程式为S2O+2I-===2SO+I2;(3)KI溶液中若含有Na2S2O3,溶液并不会立刻变蓝,而会等待一段时间后再变蓝,可能的原因为猜想1:(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应速率大于(NH4)2S2O8与KI的反应速率,使溶液中S2O浓度降低,化学反应速率变慢;猜想2:其他条件相同时,(NH4)2S2O8与Na2S2O3不反应,而(NH4)2S2O8与KI反应速率小于I2与Na2S2O3的反应速率,所以溶液并不会立刻变蓝;(4)根据资料②I2可与Na2S2O3发生反应:2S2O+I2===S4O+2I-,还原剂的还原性强于还原产物,所以Na2S2O3的还原性强于KI;所以猜想1:其他条件相同时,(NH4)2S2O8与Na2S2O3反应速率大于(NH4)2S2O8与KI的反应速率,使溶液中S2O浓度降低,化学反应速率变慢成立;(5)表格中①为蒸馏水,根据控制变量法,为了使溶液的总体积相同,②为加入2.8 mL蒸馏水;(6)在实验2-2中与Na2S2O3完全反应后的溶液中,n(S2O)也高于实验2-1中的起始n(S2O),溶液应立即变成蓝色,所以猜想1不成立;(7)A.由实验2-1和2-2对比,实验2-2增加溶液中Na2S2O3浓度,溶液变蓝的时间长,初始反应速率较慢,A错误;B.由实验2-2可知,增加溶液中Na2S2O3浓度,溶液变蓝时间可能增加,B正确;C.增加溶液中Na2S2O3浓度,将生成的碘单质完全反应,溶液可能无法变蓝,C正确;D.升高溶液温度,反应速率加快,溶液开始变蓝时间可能减小,D错误;故选BC;(8)根据反应S2O+2I-===2SO+I2和2S2O+I2===S4O+2I-得到关系式:S2O~I2~2S2O,所以Δn(S2O)=Δn(S2O)=0.5×0.01×0.8×10-3=4×10-6 mol,v(S2O)==8×10-5 mol·L-1·s-1。
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