2025屆高三化學(xué)二輪熱點(diǎn)練習(xí)+“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究含答案

2025屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)++++限時(shí)突破訓(xùn)練+(一)化學(xué)與STSE、傳統(tǒng)文化含答案“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究1.(2023·溫州模擬)已知:反應(yīng)Ⅰ2Fe3++2I-2Fe2++I2;反應(yīng)Ⅱ2S2O32?+I2S4O62?+2I-。為研究反應(yīng)Ⅰ速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系,設(shè)計(jì)了對比實(shí)驗(yàn),將下列溶液按表格中用量混合并開始計(jì)時(shí),一段時(shí)間后藍(lán)色出現(xiàn)組別1230.02mol·L-1Fe2(SO4)320mL20mL10mL0.04mol·L-1KI20mL10mL20mL0.004mol·L-1Na2S2O35mL5mL5mLH2O0mL10mL10mL1%淀粉5mL5mL5mL藍(lán)色開始出現(xiàn)時(shí)刻ts4ts2ts下列說法不正確的是()A.根據(jù)“一段時(shí)間后藍(lán)色出現(xiàn)”的現(xiàn)象,推知反應(yīng)Ⅰ速率比反應(yīng)Ⅱ慢B.若將實(shí)驗(yàn)中Na2S2O3濃度改為0.008mol·L-1,藍(lán)色出現(xiàn)時(shí)間不受影響C.要提高反應(yīng)Ⅰ速率,增大KI濃度比增大Fe2(SO4)3濃度更高效D.0~ts,實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)平均速率v(Fe3+)=0.0004/tmol·L-1·s-12.(2023·菏澤鄄城模擬)對水樣中溶質(zhì)M的分解速率影響因素進(jìn)行研究。在相同溫度下,M的物質(zhì)的量濃度(mol·L-1)隨時(shí)間(min)變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。時(shí)間水樣

0510152025Ⅰ(pH=2)0.400.280.190.130.100.09Ⅱ(pH=4)0.400.310.240.200.180.16Ⅲ(pH=4)0.200.150.120.090.070.05Ⅳ(pH=4,含Cu2+)0.200.090.050.030.010下列說法不正確的是()A.在0~20min內(nèi),Ⅰ中M的平均分解速率為0.015mol·L-1·min-1B.其他條件相同時(shí),水樣酸性越強(qiáng),M的分解速率越快C.在0~25min內(nèi),Ⅲ中M的分解百分率比Ⅱ大D.由于Cu2+存在,Ⅳ中M的分解速率比Ⅰ快3.(2022·濰坊質(zhì)檢)用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M,為研究降解效果,設(shè)計(jì)如下對比實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、pH、催化劑對降解速率和效果的影響,實(shí)驗(yàn)測得M的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是()實(shí)驗(yàn)編號溫度℃pH①251②451③257④251A.實(shí)驗(yàn)①在15min內(nèi)M的降解速率為1.33×10-5mol/(L·min)B.若其他條件相同,實(shí)驗(yàn)①②說明升高溫度,M降解速率增大C.若其他條件相同,實(shí)驗(yàn)①③證明pH越高,越不利于M的降解D.實(shí)驗(yàn)④說明M的濃度越小,降解的速率越快4.H2O2是一種綠色氧化還原試劑,在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,探究影響H2O2分解反應(yīng)速率的因素。(1)①寫出錐形瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式

。

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:在不同條件下,測定

。

(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)(2)探究影響H2O2分解反應(yīng)速率的因素實(shí)驗(yàn)方案如下表所示,先向錐形瓶中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%H2O2,再依次通過分液漏斗向錐形瓶中加入一定量的蒸餾水和FeCl3溶液,請回答問題:實(shí)驗(yàn)序號ⅠⅡⅢ10%H2O2/mL10105蒸餾水/mLab50.2mol·L-1FeCl3溶液/mL022現(xiàn)象無明顯變化錐形瓶變熱,溶液迅速變紅棕色,并有較多氣泡產(chǎn)生;2min時(shí),反應(yīng)變緩,溶液顏色明顯變淺錐形瓶變熱,溶液變棕色,開始5s后產(chǎn)生較少的氣泡;2min時(shí),反應(yīng)速度加快①表格中a=,b=。

②通過實(shí)驗(yàn)和(填寫序號)探究濃度對反應(yīng)速率影響。(3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ中溶液顏色變深的原因是

。

5.某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí),先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開始計(jì)時(shí),通過測定褪色所需時(shí)間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案:編號H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃濃度/(mol·L-1)體積/mL濃度/(mol·L-1)體積/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,KMnO4溶液轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移mol電子。為了觀察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥。

(2)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號是(填編號,下同),探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)編號是。

(3)已在50℃時(shí)c(MnO4?)-反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變,請?jiān)谧鴺?biāo)圖中,畫出25℃時(shí)c(MnO4?“變量控制”實(shí)驗(yàn)探究1.B[A.根據(jù)“一段時(shí)間后藍(lán)色出現(xiàn)”的現(xiàn)象,說明前一段時(shí)間內(nèi)碘單質(zhì)被消耗的速率比生成的速率大,推知反應(yīng)Ⅰ速率比反應(yīng)Ⅱ慢,A正確;B.若將實(shí)驗(yàn)中Na2S2O3濃度改為0.008mol·L-1,增大反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)物濃度,反應(yīng)Ⅱ的速率加快,藍(lán)色出現(xiàn)時(shí)間延長,B錯誤;C.由表中第2和3組數(shù)據(jù)可知I-濃度大的反應(yīng)時(shí)間短,則增大I-濃度比增大Fe3+濃度更能提高反應(yīng)Ⅰ的速率,即增大KI濃度比增大Fe2(SO4)3濃度更高效,C正確;D.0~ts,Na2S2O3反應(yīng)完全,關(guān)系式為2Fe3+~I2~2S2O32?,實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)平均速率v(Fe3+)=ΔnVΔt=0.004×5×2.D[A項(xiàng)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率表達(dá)式可知,v(M)=0.4mol/L?0.1mol/L20min=0.015mol/(L·min),A說法正確;B項(xiàng)對比Ⅰ和Ⅱ,在相同的時(shí)間段內(nèi),Ⅰ中消耗M的量大于Ⅱ中消耗M的量,說明其他條件相同時(shí),酸性越強(qiáng),M的分解速率越快,B說法正確;C項(xiàng)在相同的時(shí)間段內(nèi),Ⅲ中M的分解百分率為0.75,而Ⅱ中M的分解百分率為0.60,因此Ⅲ中M的分解速率大于Ⅱ,C說法正確,D項(xiàng)Ⅰ中和Ⅳ中pH不同,因此不能說明由于Cu2+3.D[A項(xiàng),由圖中數(shù)據(jù),可知15min內(nèi)Δc(M)=(0.3mol/L-0.1mol/L)×10-3=2×10-4mol/L,則v(M)=v=ΔcΔt=2×4.(1)①2H2O22H2O+O2↑②測相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積或收集相同體積氣體所需時(shí)間(2)①20②ⅡⅢ(3)雙氧水分解為放熱反應(yīng),促進(jìn)Fe3+水解為Fe(OH)3,使溶液顏色變深解析本題是一道探究反應(yīng)速率影響因素的實(shí)驗(yàn)題,可以通過測量單位時(shí)間內(nèi)生成氣體的體積來計(jì)算反應(yīng)速率,在實(shí)驗(yàn)過程中,要注意控制只有一個(gè)因素影響反應(yīng)速率,此時(shí)其他因素都相同,以此解題。(1)①過氧化氫分解生成水和氧氣,方程式為2H2O22H2O+O2↑;②該反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,可以通過測定單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的量,來測定速率;(2)①做實(shí)驗(yàn)時(shí),每一組實(shí)驗(yàn)只能選擇一個(gè)因素不同,參考實(shí)驗(yàn)Ⅲ可知a=2,b=0;②在實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ中,過氧化氫的量不同,其濃度不同,可以探究濃度對反應(yīng)速率影響;(3)該反應(yīng)中使用了催化劑氯化鐵,且該反應(yīng)是放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)進(jìn)行溫度升高,促進(jìn)了三價(jià)鐵的水解,顏色變深。5.(1)22.5(2)②和③①和②(3)如圖解析(1)H2C2O4中碳的化合價(jià)是+3價(jià),CO2中碳的化合價(jià)為+4價(jià),故每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移2mol電子,配平反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,為保證KMnO4完全反應(yīng),n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥2.5。(2)探究溫度對反應(yīng)速率的影響,則濃度必然相同,則為實(shí)驗(yàn)②和③;同理探究反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)是①和②。(3)溫度降低,化學(xué)反應(yīng)速率減小,故KMnO4褪色時(shí)間延長,故作圖時(shí)要同時(shí)體現(xiàn)25℃時(shí)MnO4?“價(jià)-類”二維圖——考查元素化合物的性質(zhì)1.部分含硫物質(zhì)的分類與相應(yīng)的化合價(jià)關(guān)系如圖,下列推斷不合理的是()A.b可與f反應(yīng)生成aB.b既可被氧化,也可被還原C.酸雨包括e→d的轉(zhuǎn)化D.d的濃溶液與Cu反應(yīng)可生成c2.(2023·上海金山區(qū)模擬)自然界中氮的部分循環(huán)過程如圖,下列有關(guān)說法正確的是()A.過程①和②均屬于自然固氮B.X→Y發(fā)生化合反應(yīng)C.NH3→N發(fā)生氧化還原反應(yīng)D.若為硫循環(huán),X在空氣中點(diǎn)燃可得Y3.(2023·廣州模擬)依據(jù)圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系,判斷下列說法不正確的是()A.X是N2O5B.可用排空氣法收集NOC.工業(yè)上可以以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸D.可由NO2與NH3反應(yīng)實(shí)現(xiàn)NH3轉(zhuǎn)化為N24.(2023·太原高三聯(lián)考)如下為鐵元素的“價(jià)—類”二維圖,其中的箭頭表示部分物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法正確的是()A.鐵與高溫水蒸氣的反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化①B.FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,迅速發(fā)生轉(zhuǎn)化②生成紅棕色粉末C.加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥,加水溶解可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③D.由圖可預(yù)測:高鐵酸鹽(FeO42?)具有強(qiáng)氧化性,可用于消毒,FeO42?與水反應(yīng)最終可生成Fe(OH)3膠體5.(2024·廣州執(zhí)信中學(xué)月考)部分含N及S物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)之間的關(guān)系如圖所示,下列推斷合理的是()A.c'分子的空間結(jié)構(gòu)為直線形B.a分別溶于e的溶液和e'的溶液不發(fā)生氧化還原反應(yīng)C.用玻璃棒分別蘸取濃的a溶液和濃的e'溶液,玻璃棒靠近時(shí)有白煙產(chǎn)生D.常溫下,Fe能溶于濃的e溶液生成紅棕色的d,也能溶于濃的e'溶液生成無色氣體c'6.(2023·遼寧名校聯(lián)考)氮元素的“價(jià)-類”二維關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.基態(tài)氮原子核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)有7種B.圖中a→b→c→d是工業(yè)制硝酸的轉(zhuǎn)化路線C.圖中化合價(jià)所對應(yīng)的氮的含氧酸均為強(qiáng)酸D.e+離子中的化學(xué)鍵形成方式不同,但成鍵后的化學(xué)鍵相同7.(2023·清遠(yuǎn)聯(lián)考)硫元素的“價(jià)-類”二維圖如圖所示(G、H均為正鹽)。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.F的濃溶液與B之間的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)B.D能使酸性KMnO4溶液褪色,體現(xiàn)了D的漂白性C.存在D→C→F→D的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系D.利用稀鹽酸和BaCl2溶液可以鑒別G中的陰離子8.(2023·衡水聯(lián)考)如圖所示為氮元素形成物質(zhì)的“價(jià)-類”二維圖及氮循環(huán)的部分信息,下列說法正確的是()A.氮元素有+1、+2、+3、+4、+5五種正價(jià),只能形成五種氧化物B.b→c、b→a都屬于自然固氮的過程C.在催化劑加熱條件下,c、d都可以和a發(fā)生反應(yīng)而被除去,從而減少環(huán)境污染D.硝酸鹽中氮元素的化合價(jià)都處于+5價(jià)9.(2023·淮北一模)含鐵物質(zhì)或微粒所帶電荷數(shù)與化合價(jià)的關(guān)系如圖所示,下列說法錯誤的是()A.M可能是Fe(OH)2B.R為鐵單質(zhì),常溫下遇濃硫酸發(fā)生鈍化C.N可用KSCN溶液檢驗(yàn)D.Fe3+與強(qiáng)氧化劑在堿性條件下反應(yīng)可以生成FeO10.(2023·湛江一模)物質(zhì)的類別和核心元素的化合價(jià)是研究物質(zhì)性質(zhì)的兩個(gè)重要維度,下圖為氮、硫及其部分化合物的“價(jià)-類”二維圖,下列說法不正確的是()A.坐標(biāo)軸左側(cè)區(qū)域代表的是氮及其化合物B.a→b→c→d→e的轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)C.c、d和i、j均屬于酸性氧化物D.f與l可以是同一種物質(zhì)11.(2023·潮州二模)硫及其化合物的“價(jià)-類”二維圖體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列有關(guān)說法正確的是()A.1L1mol/LH2S水溶液中粒子關(guān)系存在:N(HS-)+N(S2-)=NAB.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LY的分子數(shù)目為NAC.工業(yè)上用NaClO3和X制備1molClO2時(shí),消耗X分子數(shù)為0.5NAD.“價(jià)-類”二維圖中鹽N可由其相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成“價(jià)-類”二維圖——考查元素化合物的性質(zhì)1.D[根據(jù)常見含硫物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系圖可以推知,a為S,b為SO2,c為SO3,d為H2SO4,e為H2SO3,f為H2S;A.b為SO2,f為H2S,兩者可發(fā)生歸中反應(yīng)生成S,故A正確;B.SO2中硫是+4價(jià),是中間價(jià)態(tài),所以可被氧化,也可被還原,故B正確;C.酸雨的形成過程:SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3再被氧氣氧化為H2SO4,包括e→d的轉(zhuǎn)化,故C正確;D.濃H2SO4與Cu在加熱下反應(yīng)生成SO2,不能得到SO3,故D錯誤。]2.B[依據(jù)自然界中氮的部分循環(huán)過程圖可知,X為NO,Y為NO2,Z為HNO3,M為硝酸鹽,N為銨鹽。過程①可能是自然固氮,但過程②不是,A錯誤;X→Y發(fā)生的反應(yīng)為2NO+O22NO2,是化合反應(yīng),B正確;NH3→N的過程元素化合價(jià)沒有改變,所以不是氧化還原反應(yīng),C錯誤;若為硫循環(huán),X為SO2,Y為SO3,X→Y的反應(yīng)為2SO2+O22SO3,X在空氣中點(diǎn)燃不能得到Y(jié),D錯誤。]3.B[圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,X為+5價(jià)對應(yīng)的氮的氧化物是N2O5,故A正確;一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮?dú)怏w,不可用排空氣法收集NO氣體,故B錯誤;氨氣催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸,故C正確;NH3可與NO2反應(yīng)生成氮?dú)?8NH3+6NO27N2+12H2O,故D正確。]4.D[鐵與高溫水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,A錯誤;FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中受熱,能迅速被氧化成Fe3O4,B錯誤;加熱Fe(OH)3發(fā)生轉(zhuǎn)化⑥分解生成氧化鐵,氫氧化鐵不溶于水,加水不能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化③,C錯誤;高鐵酸鹽中鐵元素為+6價(jià),具有強(qiáng)氧化性,可用于消毒,與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)后生成鐵離子,鐵離子易水解生成Fe(OH)3膠體,膠體具有吸附性,從而吸附水中的懸浮物,故高鐵酸鹽可用作凈水劑,D正確。]5.B[根據(jù)N、S元素的化合價(jià)及物質(zhì)所屬類別可推知各種物質(zhì)分別是a:NH3;b:N2;c:NO;d:NO2;e:HNO3;a':H2S;b':S;c':SO2;d':H2SO3;e':H2SO4。A.c'為二氧化硫,二氧化硫的中心原子S原子的價(jià)層電子對數(shù)為2+6?2×22=3,為sp2雜化,空間結(jié)構(gòu)為V形,A不符合題意;B.a是NH3,e是HNO3;e'是H2SO4,NH3分別溶解于HNO3、H2SO4,可以反應(yīng)得到NH4NO3和(NH4)2SO4,反應(yīng)過程中元素化合價(jià)不變,因此反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng),B符合題意;C.硫酸溶液不具有揮發(fā)性,故濃氨水和濃硫酸溶液的玻璃棒靠近時(shí)沒有白煙產(chǎn)生,C不符合題意;D.常溫下,Fe遇濃H2SO4、濃HNO3會發(fā)生鈍化反應(yīng),在金屬表面生成致密氧化膜,阻止反應(yīng)進(jìn)一步的發(fā)生,因此常溫下Fe均不溶于濃H2SO4和濃HNO3,不會反應(yīng)產(chǎn)生NO2氣體、SO26.D[A.基態(tài)氮原子核外電子空間運(yùn)動狀態(tài)有5種,A錯誤;B.工業(yè)制硝酸的轉(zhuǎn)化路線NH3→NO→NO2→HNO3,圖中a不是NH3,而是N顯示0價(jià)的N2,B錯誤;C.圖中化合價(jià)所對應(yīng)的氮的含氧酸有HNO2和HNO3,其中HNO2為弱酸,C錯誤;D.e+離子為NH47.B[A.由圖可知,F、B分別為H2SO4、H2S,兩者可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì),A正確;B.D為二氧化硫,具有還原性,能和酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng),體現(xiàn)其還原性,B錯誤;C.C、D、F分別為三氧化硫、二氧化硫、硫酸,二氧化硫和氧氣生成三氧化硫,三氧化硫和水生成硫酸,硫酸和亞硫酸鈉生成二氧化硫,C正確;D.G中的陰離子為硫酸根離子,硫酸根離子可以和鋇離子生成不溶于酸的沉淀,鹽酸可以排除溶液中銀離子、碳酸根離子等干擾,D正確。]8.C[A.+4價(jià)的氮元素能形成NO2、N2O4兩種氧化物,氮元素的五種正價(jià)能形成六種氧化物,故A錯誤;B.放電條件下,b→c屬于自然固氮的過程,而b→a則屬于人工固氮的過程,故B錯誤;C.催化劑加熱條件下,NO、NO2都可以和NH3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮?dú)舛怀?從而減少環(huán)境污染,故C正確;D.硝酸銨中銨根離子的氮元素處于-