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1、2020-2021 高考化学培优 ( 含解析 ) 之化学反应速率与化学平衡及答案解析一、化学反应速率与化学平衡1 硫代硫酸钠 (Na2S2O3)是一种解毒药，用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症 .硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生 S 和 SO2实验 I： Na2S2O3 的制备。工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示：(1)仪器a 的名称是_，仪器b 的名称是_。b中利用质量分数为70%? 80%的H2SO4 溶液与Na2SO3 固体反应制备SO2 反应
2、的化学方程式为_。 c 中试剂为 _(2)实验中要控制SO2 的生成速率，可以采取的措施有_ (写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2 不能过量，原因是_实验：探究Na2S2O3 与金属阳离子的氧化还原反应。资料： Fe3+3S2 O32-? Fe(S2O3)33-(紫黑色 )装置试剂 X实验现象混合后溶液先变成紫黑色，30sFe2(SO4)3 溶液后几乎变为无色(4)根据上述实验现象，初步判断最终Fe3+被 S2O32-还原为 Fe2+，通过 _(填操作、试剂和现象 )，进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验的现象：_实验：标定Na2S2O3 溶液
3、的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g?mol-1 )0.5880g。平均分成3 份，分别放入 3 个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI 并酸化，发生下列反应： 6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3+7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3 溶液滴定，发生反应2-2-，三次消耗 Na2S2O3 溶液的平均体积为25.00 mL，则所标定的硫代硫I2+2S2O3= 2I + S4O6酸钠溶液的浓度为_mol?L-1【答案】分液漏斗蒸馏烧瓶 H 2SO4N
4、a 2SO3 =Na 2SO4 H 2O SO2硫化钠和碳酸钠的混合液调节酸的滴加速度若 SO2 过量，溶液显酸性产物会发生分解加入铁氰化钾溶液产生蓝色沉淀开始生成Fe(S2 3 33- 的反应速率快，氧化还原反应速率慢，但O )3+与 S2 32-氧化还原反应的程度大，导致3+2 32-2 333-(紫黑色 )平衡向逆反应方FeOFe +3S O? Fe(S O )向移动，最终溶液几乎变为无色0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a 的名称即为分液漏斗， b 的名称即为蒸馏烧瓶； b 中是通过浓硫酸和 Na2SO3 反应生成SO2，所以方程式为： H 2 SO4 Na 2SO3 =Na
5、2SO4 H 2O SO2 ； c 中是制备硫代硫酸钠的反应， SO2 由装置 b 提供，所以 c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液；(2)从反应速率影响因素分析，控制2SO 生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度，或者改变反应温度；(3)题干中指出，硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解，如果通过量的SO，会使溶液酸性增2强，对制备产物不利，所以原因是：SO2 过量，溶液显酸性，产物会发生分解；(4)检验 Fe2+常用试剂是铁氰化钾，所以加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀即证明有Fe2+生成；解释原因时一定要注意题干要求，体现出反应速率和平衡两个角度，所以解释为：开始阶段，生成 Fe(S2O 3 )
6、33 的反应速率快，氧化还原反应速率慢，所以有紫黑色出现，随着Fe3+的量逐渐增加，氧化还原反应的程度变大，导致平衡逆向移动，紫黑色逐渐消失，最终溶液几乎变为无色；(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应：6ICr2O 7214H =3I 22Cr 37H 2 O ； I 2 2S2 O32 =2IS4O 62；反应 I-被氧化成 I2，反应中第一步所得的I2 又被还原成 I-，所以与电子转移数相同，那么滴定过程中消耗的Cr2 O 72 得电子总数就与消耗的S2 O32 失电子总数相同；在做计算时，不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。所以假设 c(Na2S2O3)=a mol/L
7、，列电子得失守恒式：10.5880 6=a 0.025 1，3294解得 a=0.1600mol/L 。2 为了证明化学反应有一定的限度，进行了如下探究活动：步骤 1：取 8mL0.1mol L1的 KI 溶液于试管 ,滴加 0.1 mol L136 滴,振荡；的 FeCl 溶液 5请写出步骤 1 中发生的离子反应方程式：_步骤 2:在上述试管中加入2mLCCl4，充分振荡、静置；步骤 3：取上述步骤2 静置分层后的上层水溶液少量于试管，滴加0.1 mol L 1 的 KSCN溶液 5 6 滴，振荡，未见溶液呈血红色。探究的目的是通过检验Fe3+，来验证是否有Fe3+残留，从而证明化学反应有一
8、定的限度。针对实验现象，同学们提出了下列两种猜想：猜想一： KI 溶液过量， Fe3+完全转化为Fe2+，溶液无 Fe3+猜想二： Fe3+大部分转化为 Fe2+，使生成 Fe（ SCN） 3 浓度极小，肉眼无法观察其颜色为了验证猜想，在查阅资料后，获得下列信息：信息一：乙醚比水轻且微溶于水，Fe（ SCN） 3 在乙醚中的溶解度比在水中大。信息二： Fe3+可与 Fe(CN )6 4 反应生成蓝色沉淀，用K4 Fe（ CN）6溶液检验 Fe3+的灵敏度比用 KSCN更高。结合新信息，请你完成以下实验：各取少许步骤2 静置分层后的上层水溶液于试管A、 B中，请将相关的实验操作、预期现象和结论填
9、入下表空白处：实验操作预期现象结论实验 1：在试管 A 加入少量乙醚，充分振荡，静置_若产生蓝色沉淀则 “猜想二 ”成立实验 2： _【答案】 2Fe32I2Fe 2I 2 若液体分层，上层液体呈血红色。则 “猜想一 ”不成立 在试管 B 中滴加5-6 滴 K4Fe（ CN） 6溶液，振荡【解析】【分析】【详解】（1） KI 溶液与 FeCl3 溶液离子反应方程式2Fe 32I2Fe2I 2 ；（2） 由信息信息一可得：取萃取后的上层清液滴加2-3 滴 K4Fe（ CN） 6溶液，产生蓝色沉淀，由信息二可得：往探究活动III溶液中加入乙醚，充分振荡，乙醚层呈血红色，实验操作预期现象结论若液体分
10、层，上层液体呈血红色。“”则 猜想一不成立实验 2：在试管B 中滴加 5-6 滴 K4Fe（CN）6溶液，振荡3 某化学兴趣小组欲测定KClO3，溶液与NaHSO 3 溶液反应的化学反应速率所用试剂为10mL0.1mol/LKClO3，溶液和10mL0.3mol / LNaHSO3 溶液，所得数据如图所示。已知：ClO 33HSO3Cl3SO243H。（1）根据实验数据可知，该反应在0 4min内的平均反应速率v Cl_mol /L min。（ 2）某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小某小组同学针对这一现象进一步探究影响该化学反应速率的因素，具体方法如表
11、示。方案假设实验操作该反应放热使溶液温度向烧杯中加入 10mL0.1mo/L 的 KClO 3 溶液和 10mL0.3mol/L的升高，反应速率加快NaHSO 3 溶液，取 10mL0.1mo/L 的 KClO 3 溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl 固体，再加入 10mL0.3mol/L 的 NaHSO 3 溶液溶液酸性增强加快了化分别向 a、b 两只烧杯中加入 10mL0.1mol/L 的 KClO 3 溶液；向烧杯 a中加入 1mL 水，向烧杯 b 中加入 1mL0.2mol/L 的盐酸；再分别向两只学反应速率烧杯中加入10mL0.3mol/L 的 NaHSO 3 溶液补全方案中的实验操作：
