题目

题型：不详难度：来源：

（16分）某校高三同学高考前重做以下两个课本实验，请你回答实验过程中的相关问题：
（1）铝热反应实验：取磁性氧化铁粉按课本中的实验装置（如图）进行铝热反应，将反应
后所得“铁块”溶于盐酸，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，发现溶液变血红色。

①出现这种现象的原因，除了因“铁块”中可能混有没反应完的
磁性氧化铁外，还有一种可能原因是　                       。
② 若要证明反应所得“铁块”中含有金属铝，可用            （填化学式）溶液，所发生反应的离子方程式为　                         。
（2）化学反应速率影响因素的探究实验：
KI在经酸化的溶液中被空气氧化的反应式为：4H⁺ + 4I-+ O₂ = 2I₂ + 2H₂O。该反应的速率受温度、酸度、溶剂、试剂浓度等影响，可用淀粉与碘的显色反应来观测该反应的速率。已知，淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低，高于75℃则不能显色；淀粉浓度越高显色越灵敏、颜色也越深。
实验小组拟用0.8 mol·L^-1 KI溶液、0.1 mol·L^-1H₂SO₄溶液、淀粉溶液等来探究温度、酸度对上述反应速率的影响，他们做了A—C三组实验，部分实验数据如下表：

编号	温度/℃	H2SO4体积/mL	KI溶液体积/mL	H2O体积/mL	淀粉溶液 / mL	出现蓝色时间 /s
A	39	10	5	5	1	5
B	TB	10	5	5	1	没出现蓝色
C	5	10	5	5	1	39
D						t

①为确保A组实验在39℃下进行，应采用的控温操作方法是              。
②A—C三组实验时，都加入了5mL水，其目的是                      。
③B组实验中“没出现蓝色”，原因是                                   。
④请你为小组设计D组实验方案（在表格空白处填入你设计的5个数据），以帮助小组完成探究目标。
⑤按你设计的实验数据，请你预测一个t值，并写出与你预测相对应的探究实验结
论             。

答案

（16分，每空2分）
（1）①生成的铁又有一部分被空气氧化
②NaOH（回答其它强碱也得分），2Al＋2OH^－＋2H₂O＝2AlO＋3H₂↑。
（2）①将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度
②为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变（凡表达出“控制变量”、“对比实验”意思的各种合理答案都得分）
③温度（T_B）高于75℃，淀粉与碘不显色。

D

39或5

10加减5范围内的一个数值

5

5减加5范围内的一个数值

1

 
④
（温度必须为39℃或5℃，KI溶液体积必须为5ml，淀粉溶液为1ml，水和硫酸溶液总体积为20ml的各种组合答案均得分）。
⑤设计酸体积＜10mL时，t预测值要大于同温对比值；设计酸体积＞10mL时，t预测值要小于同温对比值（合理范围内的数值都给1分）。结论为：酸度越大反应速率越快（1分）（若得出结论为：酸度越大反应速率越慢，不给分）。

解析

试题分析：（1）①使KSCN溶液变红色说明溶液中存在铁离子，除铁块中含有未反应的磁性氧化铁外，另一原因是：因为该反应是在高温下进行的，生成的单质铁又与空气中的氧气发生氧化还原反应生成了氧化铁，与盐酸反应，溶液中有了铁离子而使KSCN溶液变红；
②证明铁块中含有铝，需选择强碱溶液如NaOH溶液，因为铁不与氢氧化钠溶液反应，而铝与氢氧化钠溶液反应产生气体；反应的离子方程式为2Al＋2OH^－＋2H₂O＝2AlO＋3H₂↑。
（2）①控制温度恒温的最好操作是水浴加热，具体操作是：将量出的各种溶液分别装在试管中，再将试管全部放在同一水浴中加热，用温度计测量试管中溶液的温度
②本实验的目的是探究温度、酸度对上述反应速率的影响，所以A—C三组实验时，都加入了5mL水，目的是为了在后续研究酸度因素对反应速率影响时保持KI和淀粉浓度不变；
③根据已知：淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低，高于75℃则不能显色；所以B组实验中“没出现蓝色”，原因是温度高于75℃，淀粉与碘不显色。
④前三组实验的数据表明是在酸度相同时，探究温度对反应速率的影响，所以D组应是当温度相同时，探究酸度对反应速率的影响，乙组实验现象不正确，应舍弃，所以D组的温度与甲或丙是相同的，为保证淀粉的浓度是相同的，所以硫酸和水的总体积是15mL，再去改变硫酸溶液和水的体积来改变溶液的酸度，判断出现蓝色的时间，具体数据如下：

D

39或5

10加减5范围内的一个数值

5

5减加5范围内的一个数值

1

 
⑤依据酸的体积确定溶液的酸度，由4H⁺ + 4I-+ O₂ = 2I₂ + 2H₂O可知，溶液酸度越大，生成碘的速率越快，与同温度的实验相比，看到蓝色的时间越短。