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    5．甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素．该反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O
    设计实验方案如下（实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4）：
    甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小
    某同学进行实验，实验装置如图1．其中A、B的成分见表
    序号A溶液B溶液
    ①2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液4mL 0.01mol/L KMnO4溶液
    ②2mL 0.1mol/L H2C2O4溶液4mL 0.01mol/L KMnO4溶液
    ③2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液4mL 0.01mol/L KMnO4溶液和少量MnSO4
    （1）该实验的目的是探究草酸浓度和催化剂对化学反应速率的影响．
    （2）实验开始前需要检查气密性．分液漏斗中A溶液应该一次性加入（填“一次性”或“逐滴滴加”）
    （3）完成该实验还需要秒表（填仪器名称），实验结束后读数前需要移动量气管，使两个量气管的液面相平．
    （4）请在图2中，画出实验②、③中CO2体积随时间变化的预期结果示意图．

    乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验
    实验编号1234
    水/mL1050X
    0.5mol/L H2C2O4/mL510105
    0.2mol/L KMnO4/mL551010
    时间/s402010---
    （5）X=5，4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是KMnO4过量．
    （6）2号反应中，H2C2O4的反应速率为0.00625mol/（L•s）．
    （7）在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，
    溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快．某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做3号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果如表：
    时间/s051015202530
    温度/℃2526262626.52727
    结合实验目的与表中数据，你得出的结论是温度不是反应速率突然加快的原因．
    （8）从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是反应产物的影响．

    分析 （1）根据实验①②、①③中不同的物理量判断该实验目的；
    （2）为了避免影响测定结果，分液漏斗中的A溶液不能逐滴加入；
    （3）判断反应速率需要时间，用秒表计时；
    （4）②中草酸浓度小于①，③中反应物浓度相同，但③中使用了催化剂，根据浓度、催化剂对反应速率的影响画出②、③中CO2体积随时间变化的示意图；
    （5）探究浓度对反应速率的影响时，溶液的总体积都为20mL，据此判断X值；由于4号实验中高锰酸钾过量，则溶液没有褪色；
    （6）根据n=cV计算出反应物的物质的量，然后根据不足量计算出反应消耗的草酸的物质的量，最后根据v=$\frac{△c}{△t}$计算出H2C2O4的反应速率；
    （7）根据表中数据知，20s时温度不最高，但20s前突然褪色；
    （8）随着反应的进行，生成物浓度增大，可能生成物影响化学反应速率．

    解答 解：（1）根据表中数据可知，实验①②探究的是浓度对反应速率的影响，实验①③探究的是催化剂对反应速率的影响，所以该实验的目的是探究温度、催化剂对反应速率的影响，
    故答案为：探究草酸浓度和催化剂对化学反应速率的影响；
    （2）为了避免实验误差，实验过程中分液漏斗中的溶液A必须一次性加入，不能逐滴加入，
    故答案为：一次性；
    （3）根据反应速率v=$\frac{△c}{△t}$可知，需要测定时间从而判断反应速率大小，需要用秒表计时；
    故答案为：秒表；
    （4）实验②中其它量都与①相同，只有草酸的浓度小于①，则反应生成二氧化碳的速率小于①，反应结束时间大于①；
    实验③中各物质的浓度都与实验①相同，而实验③中使用了催化剂，则反应速率大于①，反应结束时间小于①；
    由于酸性高锰酸钾不足，则反应①②③生成的二氧化碳的体积都相等，
    据此画出实验②、③中CO2体积随时间变化的示意图为：，
    故答案为：；
    （5）为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，实验1-4中溶液的总体积应该为20，则X=20-10-5=5；根据反应2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O可知，10mL酸性高锰酸钾需要消耗10mL草酸溶液，所以实验4中高锰酸钾过量，导致溶液没有褪色，
    故答案为：5；KMnO4过量；
    （6）2号实验中草酸的物质的量为：0.5mol/L×0.01L=0.005mol，高锰酸钾的物质的量为：0.2mol/L×0.005L=0.001mol，
    根据反应2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2+8H2O可知，高锰酸钾不足，所以反应中消耗的草酸的物质的量为：0.001mol×$\frac{5}{2}$=0.0025mol，
    2号反应中，H2C2O4的反应速率为：v（H2C2O4）=$\frac{\frac{0.0025mol}{0.02L}}{20s}$=0.00625mol/（L•s），
    故答案为：0.00625mol/（L•s）；
    （7）根据表中数据知，20s时温度不最高，但20s前突然褪色，说明温度不是反应速率突然加快的原因，
    故答案为：温度不是反应速率突然加快的原因；
    （8）随着反应的进行，生成物浓度增大，化学反应速率加快，所以可能是生成物影响化学反应速率，
    故答案为：反应产物．

    点评 本题考查探究化学反应速率影响因素，侧重考查学生实验操作、实验分析及实验总结归纳能力，明确外界条件对化学反应速率影响原理是解本题关键，题目难度不大．

    练习册系列答案
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    13．写出下列反应的离子方程式
    （1）硫酸氢钠与氢氧化钠的反应OH-+H+═H2O
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    （3）盐酸与碳酸钙的反应CaCO3+2H+═H2O+CO2↑+Ca2+
    （4）铁与稀硫酸的反应Fe+2H+═Fe2++H2↑
    （5）硫酸与氢氧化铜的反应Cu（OH）2+2H+═Cu2++2H2O．

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    14．已知C（固）+O2（气）=CO2（气）+393.5KJ，计算在相同条件下每燃烧1kg碳应放出多少热量？

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    13．把4mol N2和8mol H2置于5L密闭容器合成氨反应，1min末测得容器中有0.6mol N2发生了反应，
    求：
    （1）混合气体中含H2的体积百分比；  
    （2）反应前后容器内的压强比；
    （3）N2和H2的转化率．              
    （4）1min内NH3的平均反应速率．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    20．为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题，某研究小组进行了以下实验
    Ⅰ．以H2O2的分解反应为研究对象，实验方案与数据记录如表，t表示收集a mL O2所需的时间．
    序号反应温度/℃c（H2O2）/mol•L-1V（H2O2）/mLm（MnO2）/gt/min
    1202100t1
    2202100.1t2
    3204100.1t3
    4402100.1t4
    （1）设计实验2和实验3的目的是研究H2O2的浓度对化学反应速率的影响．
    （2）为研究温度对化学反应速率的影响，可以将实验2和实验4（填序号）作对比．
    （3）将实验1和实验2作对比，t1＞t2（填“＞”、“＜”或“=”）．
    Ⅱ．以KI和FeCl3反应为例（2Fe3++2I-═2Fe2++I2）设计实验，探究此反应存在一定的限度．可选试剂：①0.1mol•L-1 KI溶液　②0.1mol•L-1 FeCl3溶液
    ③0.1mol•L-1 FeCl2溶液　④0.1mol•L-1 盐酸
    ⑤0.1mol•L-1 KSCN溶液　⑥CCl4
    实验步骤：（1）取5mL 0.1mol•L-1 KI溶液，再滴加几滴0.1mol•L-1 FeCl3溶液
    （2）充分反应后，将溶液分成三份
    （3）取其中一份，加试剂⑥，振荡，CCl4层显紫色，说明反应生成碘
    （4）另取一份，加试剂⑤（填序号），现象溶液显血红色，说明此反应存在一定的限度．
    Ⅲ．N2O4可分解为NO2．在100mL密闭容器中投入0.01mol N2O4，利用现代化学实验技术跟踪测量c（NO2），c（NO2）随时间变化的数据记录如图所示．

    ①反应容器中最后剩余的物质有N2O4和NO2，其中N2O4的物质的量为0.004mol．
    ②c（NO2）随时间变化的曲线表明，实验测得的化学反应速率在逐渐减小，从开始到平衡建立这段时间的平均反应速率为0.1mol/（L．s）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．N和Si是合成新型非金属材料的两种重要元素．请回答：
    （1）基态Si原子的价层电子排布图为；其2p能级的轨道有3个伸展方向，电子云的形状为纺锤形．
    （2）Si原子可形成多种氢化物，其中Si2H4中Si原子的价层电子对数目为3，Si原子的杂化轨道类型为sp2．
    （3）N和Si形成的原子晶体中，N原子的配位数为3．
    （4）NaN3常作为汽车安全气囊的填充物，其焰色反应为黄色．大多数金属元素有焰色反应的微观原因为电子从较高能级的激发态跃迁到较低的激发态或基态时，以光的形式释放能量；N3-中σ键和π键的数之比为1：1．B、F与N三种元素同周期，三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为F＞N＞B（用元素符号表示）．
    （5）NaNO2是一种重要的工业原料，NO2-的空间构型为V形．
    （6）SiO2的晶胞与金刚石（如图所示）相似，可以看作Si原子替代C原子后，在两个成键的Si原子间插入1个O原子形成．则：
    ①晶胞中最小的环含有12个原子．
    ②若晶体密度为ρg•cm-3，阿伏伽德罗常数为NA，晶胞中两个最近的Si原子核之间的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}×$$\root{3}{\frac{480ρ}{{N}_{A}}}$×1010pm（用代数式表示）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    17．某化学课外小组用如图装置制取溴苯．先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中．
    （1）已知上述反应是放热反应．观察到A中的现象是反应液微沸，有红棕色气体充满A容器
    （2）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去溶于溴苯中的溴，写出有关的化学方程式Br2+2NaOH═NaBr+NaBrO+H2O
    （3）C中盛放CCl4的作用是除去溴化氢气体中的溴蒸气
    （4）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，可向试管D中滴入AgNO3溶液，若产生淡黄色沉淀，则能证明．另一种验证的方法是向试管D中 加入石蕊试液，现象是变红．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．氧化铁是重要工业颜料，以废铁屑为原料制备氧化铁的步骤如下：（部分操作和条件略）
    步骤1：用碳酸钠溶液洗去铁屑表面的油污．
    步骤2：加入稍过量的稀硫酸，保持50～80℃，充分反应后，过滤．
    步骤3：将滤液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到FeCO3的浊液．
    步骤4：过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3固体．
    步骤5：煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体．
    （1）步骤2中，如何判断反应已经充分？溶液中不再产生气泡．
    （2）步骤2所得的滤渣中主要含有一种铁的化合物W（Fe3C），经以下处理后，回收利用：W在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体X；将X溶于稀硫酸．
    ①煅烧时1mol W消耗O23mol．
    ②X溶于稀硫酸的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O．
    （3）步骤3生成FeCO3反应的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O．
    （4）将步骤4补充完整：过滤、洗涤、干燥．
    （5）若煅烧时条件控制不当，会使产品中存在杂质FeO．
    ①若要设计实验检验产品中是否存在FeO，且只能选用两种试剂，这两种试剂是稀硫酸和酸性KMnO4溶液．
    ②现煅烧116.0kg的FeCO3，得到79.2kg产品，则该产品的纯度为90.9%．（设产品中只有一种杂质FeO，计算结果保留3位有效数字）

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    15．与OH-具有相同的质子数和电子数的微粒是（　　）
    A．F-B．Cl-C．Na+D．NH2-

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