Question

為了探究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的有關(guān)問(wèn)題，某研究小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)
Ⅰ．以HCl和碳酸鈣的反應(yīng)為研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)方案與數(shù)據(jù)記錄如下表，t表示收集a mL CO₂所需的時(shí)間．

序號(hào)	反應(yīng) 溫度/℃	c（HCl）/ mol?L-1	V（HCl） /mL	10g碳酸鈣的形狀	t/min
1	20	2	10	塊狀	t1
2	20	2	10	粉末	t2
3	20	4	10	粉末	t3
4	40	2	10	粉末	t4

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的目的是研究

 

對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
（2）為研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可以將實(shí)驗(yàn)

 

和實(shí)驗(yàn)

 

（填序號(hào)）作對(duì)比．
（3）將實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3作對(duì)比，t₂

 

t₃（填“＞”、“＜”或“=”）．
Ⅱ．以KI和FeCl₃反應(yīng)為例（2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究此反應(yīng)存在一定的限度．可選試劑：①0.1mol?L^-1 KI溶液�、�0.1mol?L^-1 FeCl₃溶液③0.1mol?L^-1 FeCl₂溶液④0.1mol?L^-1 鹽酸⑤0.1mol?L^-1 KSCN溶液�、轈Cl₄
實(shí)驗(yàn)步驟：（1）取5mL 0.1mol?L^-1 KI溶液，再滴加幾滴0.1mol?L^-1 FeCl₃溶液
（2）充分反應(yīng)后，將溶液分成三份
（3）取其中一份，加試劑⑥，振蕩，CCl₄層顯紫色，說(shuō)明反應(yīng)生成碘
（4）另取一份，加試劑

 

（填序號(hào)），現(xiàn)象

 

，說(shuō)明此反應(yīng)存在一定的限度．
Ⅲ．N₂O₄可分解為NO₂．在200mL密閉容器中投入0.02molN₂O₄，利用現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)跟蹤測(cè)量c（NO₂）．c（NO₂）隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)記錄如圖所示．反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有

 

，其中N₂O₄的物質(zhì)的量為

 

mol．

Answer 1

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,基本概念與基本理論

分析：Ⅰ．（1）實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2主要是碳酸鈣的形狀不同；
（2）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4其他條件都相同，只有溫度不同；
（3）試驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3相比較，試驗(yàn)3總的鹽酸濃度大，反應(yīng)速率大，所用時(shí)間短；
Ⅱ．（4）另取KI和FeCl₃反應(yīng)后的溶液，加入0.1mol?L^-1 KSCN溶液，如果溶液出現(xiàn)血紅色，說(shuō)明溶液中有沒(méi)反應(yīng)的FeCl₃溶液，說(shuō)明此反應(yīng)為可逆反應(yīng)；
Ⅲ．因?yàn)镹₂O₄（g）?2NO₂為可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有NO₂、N₂O₄；再根據(jù)平衡圖象計(jì)算N₂O₄的物質(zhì)的量．

解答： 解：Ⅰ．（1）實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2主要是碳酸鈣的形狀不同，則實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑閷?shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2是研究碳酸鈣的形狀或固體形狀不同，對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，
故答案為：碳酸鈣的形狀或固體形狀；
（2）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4其他條件都相同，只有溫度不同，故答案為：2；4；
（3）試驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3相比較，試驗(yàn)3總的鹽酸濃度大，反應(yīng)速率大，所用時(shí)間短；故答案為：＞；
Ⅱ．（4）另取KI和FeCl₃反應(yīng)后的溶液，加入0.1mol?L^-1 KSCN溶液，如果溶液出現(xiàn)血紅色，說(shuō)明溶液中有沒(méi)反應(yīng)的FeCl₃溶液，說(shuō)明此反應(yīng)為可逆反應(yīng)，
故答案為：⑤；溶液出現(xiàn)血紅色；
Ⅲ．因?yàn)镹₂O₄（g）?2NO₂為可逆反應(yīng)，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，反應(yīng)容器中最后剩余的物質(zhì)有NO₂、N₂O₄；平衡時(shí)，n（NO2）=0.12mol/L×0.2L=0.024mol，則N₂O₄的物質(zhì)的量為0.02mol-0.012mol=0.008mol，故答案為：NO₂、N₂O₄；0.008mol．

點(diǎn)評(píng)：本考點(diǎn)主要考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的探究，還考查了化學(xué)方程式的書寫，綜合性比較強(qiáng)，要好好利用控制變量發(fā)，希望同學(xué)們認(rèn)真分析，綜合把握．特別是實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)中的對(duì)比，要前后聯(lián)系，抓住要改變的條件，問(wèn)題就會(huì)迎刃而解．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．