某实验小组探究Cu与Fe(NO3)3溶液的反应。取3 g 铜粉加入到100 mL 0.6 ‍mol/L Fe(NO3)3溶液（用HNO3调pH=1）中，振荡、静置30分钟，铜粉减少，溶液呈棕绿色，未见有气泡产生。

1.某实验小组探究Cu与Fe(NO₃)₃溶液的反应。取3 g 铜粉加入到100 mL 0.6 ‍mol/L Fe(NO₃)₃溶液（用HNO₃调pH=1）中，振荡、静置30分钟，铜粉减少，溶液呈棕绿色，未见有气泡产生。

(1) 预测NO₃^-和Fe³⁺分别与Cu发生了反应，补充反应Ⅱ的离子方程式。

反应 Ⅰ 3Cu + 2NO + 8H^＋= 3Cu²⁺ + 2NO↑ + 4H₂O

反应 Ⅱ 。

(2) 探究反应Ⅰ是否发生

①设计实验：取3 g 铜粉加入到100 mL 溶液中，振荡、静置30分钟。

②若反应 Ⅰ能够发生，预计观察到的现象有。

实际现象不明显，借助传感器证明反应Ⅰ能够发生。

(3) 探究反应Ⅱ是否发生

步骤1：取3 g 铜粉加入到100 mL 0.3 mol/L Fe₂(SO₄)₃溶液（用H₂SO₄调pH=1）中，溶液迅速变为蓝绿色。

步骤2：取步骤1中上层清液，滴加少量KSCN溶液，出现白色浑浊，溶液变红，振荡后红色褪去。

①KSCN溶液的作用是。

②已知，CuSCN是难溶于水的白色固体。结合平衡移动原理，解释步骤2中“溶液变红，振荡后红色褪去”的原因。

(4) 查阅资料可知，反应 Ⅰ和反应Ⅱ 的平衡常数分别为K_Ⅰ=6.3×10⁶² 和K_Ⅱ=5×10¹⁴。请从化学反应速率和限度的角度简述对Cu与Fe(NO₃)₃溶液反应的认识。

【考点】

化学平衡常数; 铜及其化合物; 二价铁离子和三价铁离子的检验; 铁及其化合物的性质实验; 性质实验方案的设计;

【答案】

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实验探究题未知困难

1.某同学利用铁与硫酸的反应，探究影响反应速率的因素(实验所用铁的质量相等且铁块的形状相同，硫酸均过量)，实验设计如表：回答下列问题：

实验编号	硫酸浓度/(mol⋅L $\text{[math]}$ )	硫酸体积/mL	铁的状态	温度/K
1	1.00	40	块状	293
2	200	40	块状	293
3	2.00	40	粉末	293
4	2.00	40	块状	313

(1) 若四组实验均以收集到448 mL(标准状况)氢气为标准，则上述实验中还需要测定的数据是∘

(2) 实验1和2是探究对该反应速率的影响；实验和是探究温度对该反应速率的影响。

(3) 根据实验测得在不同时间(t)产生氢气体积(V)的数据，绘制得到图甲，则曲线c对应的实验组别可能是。根据实验数据，该同学发现对于每一组实验，产生氢气的速率(v)随时间(t)变化情况如图乙所示，其中 $\text{[math]}$ 速率变化的主要原因是。

(4) 若上述实验所用硫酸体积均为250 mL，实验3进行2 min时收集到448 mL(标准状况)氢气，该时间段内 $\text{[math]}$ mol⋅L $\text{[math]}$ ⋅min $\text{[math]}$ (反应后溶液体积不变)。

(5) 如果实验4的反应太激烈，为了减缓反应速率而又不影响产生氢气的量，下列措施可行的是(填字母)。

a.加蒸馏水 b.减小压强 c.加 $\text{[math]}$ 固体

(6) 进行实验3时，若将稀硫酸改为40 mL 4.0 mol⋅L $\text{[math]}$ 盐酸(其他条件不变)，发现放出气泡的速率明显比硫酸快。你认为可能的原因是(忽略温度对反应速率的影响)。

实验探究题未知普通

2.利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下：

①用量筒量取50mL0.50mol·L^-1盐酸倒入量热计的内筒，测出盐酸温度，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；

②用另一量筒量取50mL0.55mol·L^-1NaOH溶液，用温度计测出其温度；

③将NaOH溶液分次缓慢倒入量热计的内筒中，搅拌使之混合均匀，测得混合液的平均温度；

④重复测量2～3次，准确记录数据。

回答下列问题：

(1) 上述步骤中有两点不正确，分别是、。

(2) (填“能”或“不能”)用相同形状的细铁丝代替玻璃搅拌器，理由是。

(3) 现将一定量的稀氢氧化钾溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1L1mol·L^-1稀盐酸恰好完全反应，其反应热分别为△H₁、△H₂、△H₃ ，则△H₁、△H₂、△H₃的大小关系为。

(4) 假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g•cm^-3 ，又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18J•g^-1•℃^-1。为了计算中和热，某学生实验记录数据如表：

	起始温度t₁/℃		终止温度t₂/℃
实验序号	盐酸	氢氧化钠溶液	混合溶液
1	20.0	20.1	23.2
2	20.2	20.4	23.4
3	20.5	20.6	23.6

依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热△H=(结果保留1位小数)。

(5) 上述实验结果与中和热数值57.3kJ·mol^-1有偏差，产生偏差的原因不可能为(填序号)。

①实验装置保温、隔热效果差

②用量筒量取盐酸溶液体积时仰视读数

③分多次把NaOH溶液倒入内筒中

④测量稀盐酸的温度计未洗净直接测定NaOH溶液的温度

实验探究题常考题普通

3.某学生用0.2000 mol·L^－1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作如下：

①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上；

②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体；

③调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记下读数；

④移取20.00mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液；

⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数。

请回答下列问题：

(1) 以上步骤有错误的是（填编号）。若测定结果偏高，其原因可能是（填字母）。

A 配制标准溶液的固体NaOH中混有KOH杂质

B 滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作符合题意

C 盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗

D 滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

(2) 判断滴定终点的现象是。

(3) 如图是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为mL。

(4) 根据下列数据，请计算待测盐酸的浓度：mol/L。

滴定次数	待测体积（mL）	标准烧碱体积（mL）
滴定次数	待测体积（mL）	滴定前读数	滴定后读数
第一次	20.00	0.40	20.40
第二次	20.00	2.00	24.10
第三次	20.00	4.00	24.00

实验探究题常考题困难