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1、高考化学培优易错 难题 ( 含解析 ) 之化学反应速率与化学平衡(1)一、化学反应速率与化学平衡1 研究不同pH 时 CuSO溶液对 H2O2分解的催化作用。资料： a Cu2O 为红色固体，4难溶于水，能溶于硫酸，生成2+为棕褐色固体，难溶于水，能溶于硫Cu 和 Cu。 bCuO2酸，生成 Cu2+和 H2O2。 c H2O2 有弱酸性： H2O2H+ + HO2- ， HO2-H+ + O22- 。编实验现象号向 1 mL pH 2 的 1 mol L- 1 CuSO4 溶液中加入出现少量气泡0 . 5 mL 30% H2O2溶液向 1mL pH 3 的 1 mol L- 1CuSO4 溶
2、液中加入立即产生少量棕黄色沉淀，出现较明显气泡0 . 5 mL 30% H2O2溶液向 1mL pH 5 的 1 mol L- 14立即产生大量棕褐色沉淀，产CuSO 溶液中加入生大量气泡0 . 5 mL 30% H2O2溶液（1） 经检验生成的气体均为O242 2_。，中CuSO 催化分解H O 的化学方程式是（ 2）对中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设：. CuO2 ，.Cu2O 和 CuO2 的混合物。为检验上述假设，进行实验：过滤中的沉淀，洗涤，加入过量硫酸，沉淀完全溶解，溶液呈蓝色，并产生少量气泡。若中生成的沉淀为 CuO2，其反应的离子方程式是 _。依据中沉淀完全溶解，甲同学认为假
3、设不成立，乙同学不同意甲同学的观点，理由是 _。为探究沉淀中是否存在Cu2O，设计如下实验：将中沉淀洗涤、干燥后，取a g 固体溶于过量稀硫酸，充分加热。冷却后调节溶液pH，以 PAN 为指示剂，向溶液中滴加c mol L- 1EDTA 溶EDTA 溶液至滴定终点，消耗液 V mL。 V=_，可知沉淀中不含Cu2O，假设成立。（已知：Cu2+EDTA= EDTA- Cu2+，M296 g mol- 1， M ( Cu2O144g mol- 1）CuO) )(（3）结合方程式，运用化学反应原理解释中生成的沉淀多于中的原因_ 。（4）研究、中不同pH 时 H2O2分解速率不同的原因。实验：在试管中
4、分别取1 mL pH 2、 3、 5 的 1 mol L- 1 Na2SO4 溶液，向其中各加入0. 5 mL 30% H2O2 溶液，三支试管中均无明显现象。实验： _（填实验操作和现象），说明CuO2 能够催化H2O2 分解。（5）综合上述实验，、中不同pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是_。【答案】 2H2 222222+ CuO2+2+反应产生的 H22OO +2H OH O +Cu+2HCuO与 HO 具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化Cu2 O 或 Cu，无法观察到红色沉淀 Cu1000a溶液96c中存在 H2O2+ HO ， HO + O2 ，溶液 pH 增大，两个平衡均
5、正向移动，O 2H22H22 浓度增大，使得CuO2 沉淀量增大将中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入 30 H2O2溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变CuO2的催化能力强于Cu2+；随 pH 增大， Cu2 +与 H2O2 反应生成 CuO2 增多【解析】【分析】【详解】（1）由题意可知，在硫酸铜做催化剂作用下，双氧水分解生成水和氧气，反应的化学方程式为 2H2O2O2+2H2O，故答案为：2H2 O2O2+2H2O；（ 2）若中生成的沉淀为 CuO2，说明双氧水与铜离子反应生成过氧化铜和水，反应的离子方程式为 H2O2+Cu2 +=CuO2+2H+，故答
6、案为： H2O2+Cu2+=CuO2+2H+；由题意可知，过氧化铜能与溶液中氢离子反应生成双氧水，双氧水具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化氧化亚铜或铜，无法观察到红色沉淀，说明假设可能成立，乙同学的观点正确，故答案为： CuO2 与 H+反应产生的 H2O2 具有强氧化性，在酸性条件下可能会氧化 Cu2O 或 Cu，无法观察到红色沉淀Cu；a g 过氧化铜的物质的量为ag，由方程式可得如下关系：CuO2+ EDTA，则有96g/ mol2 Cuag= c mol / L V 101000a1000a96g/ mol3L，解得 V= 96c ml，故答案为：96c；3）由题意可知，双氧水溶液中
7、存在如下电离平衡H2 2+HOHO +O2（H2 、2H2O ，溶液 pH 增大，氢离子浓度减小，两个平衡均正向移动，过氧根浓度增大，使得过氧化铜沉淀量增大，故答案为：溶液中存在H2 2+HO ，HO+O 2，溶液pHH22H2O增大，两个平衡均正向移动，O22 浓度增大，使得CuO2 沉淀量增大；（ 4）若过氧化铜能够催化过氧化氢分解，过氧化氢分解速率加快，催化剂过氧化铜的组成和质量不会发生变化，则实验操作和现象为将中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，加入30 H2O2 溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变，故答案为：将中沉淀过滤，洗涤，干燥，称取少量于试管中，
8、加入30 H2O2 溶液，立即产生大量气泡，反应结束后，测得干燥后固体的质量不变；（ 5）由以上实验可知，当溶液 pH 增大时，双氧水溶液中过氧根浓度增大，使得过氧化铜沉淀量增大，过氧化铜的催化能力强于铜离子，使双氧水的分解速率增大，故答案为：2的催化能力强于2+；随 pH 增大， Cu2+与 H2 2反应生成2增多。CuOCuOCuO【点睛】当溶液 pH 增大时，双氧水溶液中过氧根浓度增大，使得过氧化铜沉淀量增大，过氧化铜的催化能力强于铜离子，使双氧水的分解速率增大是解答关键，也是实验设计的关键。2 黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2，现有一种天然黄铜矿（含少量脉石），为了
9、测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：现称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、 Fe3 42气体，O和 SO实验后取 d 中溶液的置于锥形瓶中，用0.05mol/L 标准碘溶液进行滴定，初读数为0.00mL，终读数如图所示。请回答下列问题：（ 1）称量样品所用的仪器为 _，将样品研细后再反应，其目的是_。（ 2）装置 a 的作用是 _。a有利于空气中氧气充分反应b除去空气中的水蒸气c有利于气体混合 d有利于观察空气流速（3）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是_。（4）滴定时，标准碘溶液所耗体积为_mL。判断滴定已达终点的现象是_。通过计算可知，该黄铜
10、矿的纯度为_。（5）若用右图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是_。（填编号）（6）若将原装置 d 中的试液改为Ba(OH)2，测得的黄铜矿纯度误差为1%，假设实验操作均正确，可能的原因主要有 _ 。【答案】电子天平使原料充分反应、加快反应速率b、 d 使反应生成的SO2 全部进入 d装置中，使结果精确20.10mL溶液恰好由无色变成浅蓝色，且半分钟内不褪色80.4% 空气中的 CO与 Ba(OH) 反应生成 BaCO 沉淀； BaSO 被氧化成BaSO22334【解析】【分析】(1)根据称量黄铜矿样品1.150g，选择精确度较高的仪器；将样品研细，增大了接触面积；(2)浓硫酸可以将水除去，还可以根据冒出气泡的速率来调节空气流速；(3)反应产生的二氧化硫应该尽可能的被d 装置吸收；(4)根据滴定管的读数方法读出消耗碘溶液的体积，根据反应结束时的颜色变化判断滴定终点；先找出黄铜矿和二氧化硫及碘单质的关系式CuFeS2SO2 2I2，再根据题中数据进行2计算；(5)图 2 中的中通入二氧化硫，反应生成了硫酸钡沉淀，可以根据硫酸钡的质量计算二氧化硫的量；(6)Ba(OH)2 溶液能吸收空气的 CO2，另外 BaSO3 易被空气中氧气氧化，这些原因均能引起测定误差。【详解】(1)由于称量黄铜矿样品 1.150g，精确度达到了千分之一，应该选用电子天平进行称量，把黄
