某兴趣小组同学设计实验探究溶液与草酸()溶液的反应及其反应速率，实验过程如下：装置序号试剂A溶液褪色所需的时间①2mL 0.1溶液2mL 4溶液45s②2mL 0.2溶液2mL 4溶液27s③2mL 0.1溶液2mL 2溶液63s

1. 某兴趣小组同学设计实验探究 $\text{[math]}$ 溶液与草酸( $\text{[math]}$ )溶液的反应及其反应速率，实验过程如下：

装置	序号	试剂A	溶液褪色所需的时间
	①	2mL 0.1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液 2mL 4 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液	45s
	②	2mL 0.2 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液 2mL 4 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液	27s
	③	2mL 0.1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液 2mL 2 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液	63s

(1) 实验时需要配制100mL 0.1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液，用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、。

(2) 实验过程中观察到溶液中产生气泡，该气体的主要成分是。

(3) 对比实验①③或，可以得出结论：。

(4) 甲同学发现实验过程中溶液褪色先慢后快，经查阅资料知道 $\text{[math]}$ 对该反应起催化作用，该同学设计如下实验证明：

取2mL 0.1 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液和2mL 4 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 溶液于试管中，再加入少量的，滴加，记录溶液褪色所需的时间。

(5) 乙同学为了更好地观察溶液褪色的快慢，将实验中 $\text{[math]}$ 溶液的体积增大至4mL，并改变了试剂的滴加顺序(如图1所示)，同时用色度计测定反应过程中 $\text{[math]}$ 溶液的透光率( $\text{[math]}$ 溶液浓度越大，透光率越小)。实验结果如图2所示：

实验中发现 $\text{[math]}$ 溶液的褪色经历了紫红色→棕黄色→无色几个阶段。

经查阅资料得知：

i． $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应， $\text{[math]}$ 先缓慢自分解为 $\text{[math]}$ ；

ii． $\text{[math]}$ 能发生反应： $\text{[math]}$ (棕黄色)；

iii． $\text{[math]}$ 易分解为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

①由图2可得出结论：改变试剂的滴加顺序后， $\text{[math]}$ 的浓度越小，。

②根据以上结论分析，其他条件不变，如果适当升高酸性 $\text{[math]}$ 溶液的pH，溶液的透光率达到100%所需的时间会。(填“增加”“减少”或“不变”)。

③当 $\text{[math]}$ 的浓度越小时，观察到溶液显棕黄色的时间越长，从平衡角度分析其原因：。

【考点】

化学反应速率的影响因素;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某小组通过分析镁与酸反应时pH的变化，探究镁与醋酸溶液反应的实质。

【实验】在常温水浴条件下，进行实验Ⅰ～Ⅲ，记录生成气体体积和溶液pH的变化：

Ⅰ．取0.1 g光亮的镁屑(过量)放入10 mL 0.10 mol·L^–1 HCl溶液中；

Ⅱ．取0.1 g光亮的镁屑放入10 mL 0.10 mol·L^–1 CH₃COOH溶液(pH = 2.9)中；

Ⅲ．取0.1 g光亮的镁屑放入10 mL pH = 2.9 HCl溶液中。

【数据】

(1)起始阶段，Ⅰ中主要反应的离子方程式是。

(2)Ⅱ起始溶液中 $\text{[math]}$ 约为。(选填“1”、“10”或“10²”)

(3)起始阶段，导致Ⅱ、Ⅲ气体产生速率差异的主要因素不是c(H⁺)，实验证据是。

(4)探究Ⅱ的反应速率大于Ⅲ的原因。

提出假设：CH₃COOH能直接与Mg反应。

进行实验Ⅳ：。

得出结论：该假设成立。

(5)探究醋酸溶液中与Mg反应的主要微粒，进行实验Ⅴ。

与Ⅱ相同的条件和试剂用量，将溶液换成含0.10 mol·L^–1的 CH₃COOH与0.10 mol·L^–1 CH₃COONa的混合溶液(pH = 4.8)，气体产生速率与Ⅱ对比如下。

a．实验Ⅴ起始速率	b．实验Ⅱ起始速率	c．实验ⅡpH=4.8时速率
2.1 mL·min^–1	2.3 mL·min^–1	0.8 mL·min^–1

对比a~c中的微粒浓度，解释其a与b、a与c气体产生速率差异的原因：。

(6)综合以上实验得出结论：

①镁与醋酸溶液反应时，CH₃COOH、H⁺、H₂O均能与镁反应产生氢气；

②。

(7)实验反思：120 min附近，Ⅰ~ⅢpH均基本不变，pH(Ⅰ) ≈ pH(Ⅱ) < pH(Ⅲ)，解释其原因：。

实验探究题困难

小组同学探究镁与银氨溶液反应的产物及影响其反应速率的因素。

I．探究镁与银氨溶液反应的产物

【实验1】向 $\text{[math]}$ 溶液中逐滴加入 $\text{[math]}$ 氨水，最终得到无色透明溶液。

【实验2】

（1）实验1中，反应的离子方程式是。

（2）由实验2-2可证明2-1中有Ag生成，则2-2中加入过量稀硝酸后可观察到的现象是。

（3）由实验2-3可证明2-1中有 $\text{[math]}$ 生成，则试剂甲、乙分别为、(填字母)。

a．稀硝酸　　　　b．稀盐酸　　　　c． $\text{[math]}$ 溶液　　　d． $\text{[math]}$ 溶液

（4）经检验，实验2-1中产生的气体有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。

①检验产生气体中有 $\text{[math]}$ 的操作及现象：将湿润的红色石蕊试纸置于试管口处，观察到。

②生成 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的反应可表示为： $\text{[math]}$ 、。

II．探究影响镁与银氨溶液反应生成 $\text{[math]}$ 速率的因素

【实验3】用 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 氨水按照下表所示用量配制好银氨溶液后，放入等量打磨过的镁条，记录收集 $\text{[math]}$ 所用时间。

序号	配制银氨溶液所用试剂			配好的银氨溶液的组成		时间 s
序号	$\text{[math]}$ 体积 mL	$\text{[math]}$ 溶液体积 mL	氨水体积 mL	$\text{[math]}$ 浓度 $\text{[math]}$	氨水浓度 $\text{[math]}$	时间 s
3-1	6.00	1.00	1.00	0.25	1.00	600
3-2	4.00	2.50	1.50	0.625	1.00	300
3-3	2.00	4.00	a	1.00	1.00	60

（5）实验3-3中，a=。

（6）根据上述实验分析，银氨溶液中 $\text{[math]}$ 浓度越大，产生 $\text{[math]}$ 的速率越快的主要原因是。

III．实验结论与反思

（7）综合上述实验，可知Mg与银氨溶液反应后的产物有Ag、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等；小组同学推测氨水浓度也是影响Mg与银氨溶液反应生成Ag的速率的因素。他们的推测(填“合理”或“不合理”)，理由是。

实验探究题普通

3. 亚硝酰硫酸(NOSO₄H)是一种浅黄色液体，遇水易分解，溶于浓硫酸，主要用于染料、医药领域的重氮化反应。实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO₄H，并测定产品中杂质硝酸的含量。

回答下列问题：

(1)装置A中盛装Na₂SO₃固体的仪器名称是，装置D最好选用(填序号)。

(2)装置C中浓HNO₃与SO₂在浓H₂SO₄作用下反应制得NOSO₄H。

①装置C中温度过高产率降低的原因是。

②开始通SO₂时，反应缓慢，待生成少量NOSO₄H后，温度变化不大，但反应速率明显加快，其原因是。

(3)测定亚硝酰硫酸产品中杂质硝酸的含量。

称取1.400g产品放入250mL锥形瓶中，加80mL浓硫酸，用 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL。

已知： $\text{[math]}$ 可与NO生成粉红色的FeSO₄·NO。

①锥形瓶中加入浓硫酸的作用是。

②判断滴定达到终点的现象是。

③亚硝酰硫酸中硝酸的含量为。

实验探究题普通