Question

（16分）某校高三同學(xué)高考前重做以下兩個(gè)課本實(shí)驗(yàn)，請你回答實(shí)驗(yàn)過程中的相關(guān)問題：

（1）鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)：取磁性氧化鐵粉按課本中的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖）進(jìn)行鋁熱反應(yīng)，將反應(yīng)

后所得“鐵塊”溶于鹽酸，向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變血紅色。

①出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，除了因“鐵塊”中可能混有沒反應(yīng)完的

磁性氧化鐵外，還有一種可能原因是　 。

② 若要證明反應(yīng)所得“鐵塊”中含有金屬鋁，可用 （填化學(xué)式）溶液，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　 。

（2）化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的探究實(shí)驗(yàn)：

KI在經(jīng)酸化的溶液中被空氣氧化的反應(yīng)式為：4H+ + 4I-+ O2 = 2I2 + 2H2O。該反應(yīng)的速率受溫度、酸度、溶劑、試劑濃度等影響，可用淀粉與碘的顯色反應(yīng)來觀測該反應(yīng)的速率。已知，淀粉與碘的顯色反應(yīng)在溫度升高時(shí)靈敏度會(huì)降低，高于75℃則不能顯色；淀粉濃度越高顯色越靈敏、顏色也越深。

實(shí)驗(yàn)小組擬用0.8 mol·L-1 KI溶液、0.1 mol·L-1H2SO4溶液、淀粉溶液等來探究溫度、酸度對上述反應(yīng)速率的影響，他們做了A—C三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

編號(hào)	溫度/℃	H2SO4體積/mL	KI溶液體積/mL	H2O體積/mL	淀粉溶液 / mL	出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)間 /s
A	39	10	5	5	1	5
B	TB	10	5	5	1	沒出現(xiàn)藍(lán)色
C	5	10	5	5	1	39
D						t

①為確保A組實(shí)驗(yàn)在39℃下進(jìn)行，應(yīng)采用的控溫操作方法是 。

②A—C三組實(shí)驗(yàn)時(shí)，都加入了5mL水，其目的是 。

③B組實(shí)驗(yàn)中“沒出現(xiàn)藍(lán)色”，原因是 。

④請你為小組設(shè)計(jì)D組實(shí)驗(yàn)方案（在表格空白處填入你設(shè)計(jì)的5個(gè)數(shù)據(jù)），以幫助小組完成探究目標(biāo)。

⑤按你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請你預(yù)測一個(gè)t值，并寫出與你預(yù)測相對應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)結(jié)

論 。

 

Answer 1

（16分，每空2分）

（1）①生成的鐵又有一部分被空氣氧化

②NaOH（回答其它強(qiáng)堿也得分），2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO＋3H2↑。

（2）①將量出的各種溶液分別裝在試管中，再將試管全部放在同一水浴中加熱，用溫度計(jì)測量試管中溶液的溫度

②為了在后續(xù)研究酸度因素對反應(yīng)速率影響時(shí)保持KI和淀粉濃度不變（凡表達(dá)出“控制變量”、“對比實(shí)驗(yàn)”意思的各種合理答案都得分）

③溫度（TB）高于75℃，淀粉與碘不顯色。

D

39或5

10加減5范圍內(nèi)的一個(gè)數(shù)值

5

5減加5范圍內(nèi)的一個(gè)數(shù)值

1

 

④

（溫度必須為39℃或5℃，KI溶液體積必須為5ml，淀粉溶液為1ml，水和硫酸溶液總體積為20ml的各種組合答案均得分）。

⑤設(shè)計(jì)酸體積＜10mL時(shí)，t預(yù)測值要大于同溫對比值；設(shè)計(jì)酸體積＞10mL時(shí)，t預(yù)測值要小于同溫對比值（合理范圍內(nèi)的數(shù)值都給1分）。結(jié)論為：酸度越大反應(yīng)速率越快（1分）（若得出結(jié)論為：酸度越大反應(yīng)速率越慢，不給分）。

【解析】

試題分析：（1）①使KSCN溶液變紅色說明溶液中存在鐵離子，除鐵塊中含有未反應(yīng)的磁性氧化鐵外，另一原因是：因?yàn)樵摲磻?yīng)是在高溫下進(jìn)行的，生成的單質(zhì)鐵又與空氣中的氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了氧化鐵，與鹽酸反應(yīng)，溶液中有了鐵離子而使KSCN溶液變紅；

②證明鐵塊中含有鋁，需選擇強(qiáng)堿溶液如NaOH溶液，因?yàn)殍F不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，而鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體；反應(yīng)的離子方程式為2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO＋3H2↑。

（2）①控制溫度恒溫的最好操作是水浴加熱，具體操作是：將量出的各種溶液分別裝在試管中，再將試管全部放在同一水浴中加熱，用溫度計(jì)測量試管中溶液的溫度

②本實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度、酸度對上述反應(yīng)速率的影響，所以A—C三組實(shí)驗(yàn)時(shí)，都加入了5mL水，目的是為了在后續(xù)研究酸度因素對反應(yīng)速率影響時(shí)保持KI和淀粉濃度不變；

③根據(jù)已知：淀粉與碘的顯色反應(yīng)在溫度升高時(shí)靈敏度會(huì)降低，高于75℃則不能顯色；所以B組實(shí)驗(yàn)中“沒出現(xiàn)藍(lán)色”，原因是溫度高于75℃，淀粉與碘不顯色。

④前三組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)表明是在酸度相同時(shí)，探究溫度對反應(yīng)速率的影響，所以D組應(yīng)是當(dāng)溫度相同時(shí)，探究酸度對反應(yīng)速率的影響，乙組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不正確，應(yīng)舍棄，所以D組的溫度與甲或丙是相同的，為保證淀粉的濃度是相同的，所以硫酸和水的總體積是15mL，再去改變硫酸溶液和水的體積來改變?nèi)芤旱乃岫�，判斷出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間，具體數(shù)據(jù)如下：

D

39或5

10加減5范圍內(nèi)的一個(gè)數(shù)值

5

5減加5范圍內(nèi)的一個(gè)數(shù)值

1

 

 

⑤依據(jù)酸的體積確定溶液的酸度，由4H+ + 4I-+ O2 = 2I2 + 2H2O可知，溶液酸度越大，生成碘的速率越快，與同溫度的實(shí)驗(yàn)相比，看到藍(lán)色的時(shí)間越短。

考點(diǎn)：考查鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)速率的探究實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)的分析判斷