硫酸是中学最常见的三大强酸之一，某研究性学习小组探究外界条件对铁与硫酸反应速率的影响．
[实验设计]控制用同种铁块，初始使用硫酸体积均为1000mL，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验．
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）．

实验
编号实验目的 T/K Fe/g c（H₂SO₄）/mol•L^-1

① 为以下实验作参考 298 10 1.0

② 探究温度对反应速率的影响

③ 298 10 18.4

[解释与结论]
（2）实验①、②表明
温度越高，反应速率越快
温度越高，反应速率越快

请再提出一种加快该反应速率的方法
增大同质量铁的表面积或加入少量硫酸铜，构成原电池
增大同质量铁的表面积或加入少量硫酸铜，构成原电池

（3）实验③得出的结论是：当硫酸浓度为18.4mol/L，
反应速率趋向于零（反应速率趋向于停止）
反应速率趋向于零（反应速率趋向于停止）
，原因是
常温下，铁与浓硫酸发生钝化
常温下，铁与浓硫酸发生钝化

[思考与交流]
（4）实验③，若t₁时开始加热，在铁的表面逐渐产生气泡，当有大量气泡产生时，控制反应温度基本不变．甲同学将收集到的气体体积与时间的关系粗略地表示为图2．t₁～t₂时间段，反应生成的气体是
SO₂、H₂
SO₂、H₂
．写出开始加热时发生反应的化学方程式：
2Fe+6H₂SO₄（浓）═Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O
2Fe+6H₂SO₄（浓）═Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O
．

【答案】温度越高，反应速率越快；增大同质量铁的表面积或加入少量硫酸铜，构成原电池；反应速率趋向于零（反应速率趋向于停止）；常温下，铁与浓硫酸发生钝化；SO₂、H₂；2Fe+6H₂SO₄（浓）═Fe₂（SO₄）₃+3SO₂↑+6H₂O

【解答】

【点评】

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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：10引用：4难度：0.3

相似题

1．控制变量法是化学实验的常用方法之一，如图所示实验探究影响反应速率的因素是（　　）
A．催化剂 B．温度 C．浓度 D．压强
发布：2024/12/30 14:0:1组卷：43引用：3难度：0.6
解析

2．（一）Fenton法常用于处理含有难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH和Fe²⁺浓度的废水中加入H₂O₂，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物．现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速率的影响．实验中控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K下设计如下对比实验（其余实验条件见下表）：

实验序号实验目的 T/K pH c/10^-3mol•L^-1

H₂O₂ Fe²⁺

① 为以下实验作参照物 298 3 6.0 0.30

② 探究温度对降解反应速率的影响 313 3 6.0 0.30

③ 298 10 6.0 0.30

（1）编号③的实验目的是

．
（2）实验测得不同实验编号中p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示．请根据实验①曲线，计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v（p-CP）=

．
（3）实验①②表明，温度与该降解反应速率的关系是

．
（二）已知Fe³⁺和I^-在水溶液中的反应为2I^-+2Fe³⁺=2Fe²⁺+I₂．正向反应速率和I^-、Fe³⁺的浓度关系为v=kc^m（I^-）cⁿ（Fe³⁺）（k为常数）
（4）请分析下表提供的数据回答以下问题：

c（I^-）/（mol•L^-1） c（Fe³⁺）/（mol•L^-1） v/（mol•L^-1•s^-1）

（1） 0.20 0.80 0.032k

（2） 0.60 0.40 0.144k

（3） 0.80 0.20 0.128k

①在v=kc^m（I^-）cⁿ（Fe³⁺）中，m、n的值为

．（选填A、B、C、D）
A．m=1，n=1 B．m=1，n=2 C．m=2，n=1 D．m=2，n=2
②I^-浓度对反应速率的影响

Fe³⁺浓度对反应速率的影响（填“＜”、“＞”或“=”）．
（三）一定温度下，反应FeO（s）+CO（g）⇌Fe（s）+CO₂（g）的化学平衡常数为3.0，该温度下将2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO₂加入容积为2L的密闭容器中反应．请通过计算回答：
（5）v（正）

v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；若将5mol FeO、4mol CO加入同样的容器中，在相同温度下达到平衡，则CO的平衡转化率为

．

发布：2024/12/30 14:30:1组卷：19引用：2难度：0.5