【題目】酸性 KMnO4 溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應。某化學探究小組利用反應過程中溶液紫色消失快慢的 方法來研究影響反應速率的因素。
I.實驗前首先用濃度為 0.1000 mol/L 酸性 KMnO4 標準溶液滴定未知濃度的草酸溶液。
(1)寫出滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式 。
(2)下列有關一定物質的量濃度溶液配制的說法中正確的是 。
A.把 15.8 g KMnO4 固體溶于 1 L 水中所得溶液物質的量濃度為 0.1 mol/L
B.把 0.01 mol KMnO4 固體投入 100 mL 容量瓶中加水至刻度線,充分振蕩后,濃度為 0.1 mol/L
C.需要 90 mL 0.1 mol/L 的 KMnO4 溶液,應準確稱量 KMnO4 固體 1 58 g
D.定容時仰視容量瓶頸刻度線讀數(shù),會使配制的溶液濃度偏高
II.通過滴定實驗得到草酸溶液的濃度為 0.2000 mol/L。用該草酸溶液按下表進行后續(xù)實驗(每次實驗草酸溶液的用量均為 8.00 mL)。
實驗編號 | 溫度(℃) | 催化劑用量(g) | 酸性高錳酸鉀 溶液 | |
體積(mL) | 濃度(mol/L) | |||
1 | 25 | 0.5 | 4.00 | 0.1000 |
2 | 50 | 0.5 | 4.00 | 0.1000 |
3 | 25 | 0.5 | 4.00 | 0.0100 |
4 | 25 | 0 | 4.00 | 0.1000 |
(3)寫出表中實驗 1 和實驗 2 的實驗目的: 。
(4)該小組同學對實驗 1 和實驗 3 分別進行了三次實驗,測得以下實驗數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開始計時):
實驗 編號 | 溶液褪色所需時間 (min) | ||
第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | |
1 | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
2 | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
分析上述數(shù)據(jù)后得出“其他條件相同時,酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小,褪色時間就越短,即反應速率就越快”的結論。甲同學認為該小組“探究反應物濃度對速率影響”的實驗方案設計中存在問題,從而得到了錯誤的實驗結論,甲同學改進了實驗方案,請簡述甲同學改進 的實驗方案______________。
(5)該實驗中使用的催化劑應選擇 MnSO4 并非 MnCl2,原因可用離子方程式表示為________。
III.工業(yè)上可用軟錳礦(主要成分為 MnO2)經下列生產過程制備高錳酸鉀。
①由軟錳礦提取得到 MnO2,然后在 MnO2、KOH 的熔融混合物中通入空氣可制得錳酸鉀(K2MnO4);
②向錳酸鉀溶液中通入CO2可獲得高錳酸鉀。
(6)第①步生產過程中,在熔融混合物中通入空氣時發(fā)生反應的化學方程式:______________。
(7)向錳酸鉀溶液中通入CO2可獲得高錳酸鉀,該反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為________________。
【答案】
(1)2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)C;(3)探究溫度不同對反應速率的影響;
(4)其它條件相同時,利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應,測量溶液褪色時間;
(5)2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O;
(6)2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O;(7)2:1
【解析】
試題分析:(1)高錳酸鉀具有強氧化性,把草酸中的C從+3價氧化成+4價的二氧化碳,Mn元素從+7價變化到+2價的錳離子,由于草酸分子中有2個C原子,所以高錳酸鉀與草酸的反應比例為 5:2,故反應的方程式為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)A.15.8gKMnO4物質的量為0.1mol,溶于1L水中所得溶液的體積大于1L,故A錯誤;B.固體應先在燒杯中溶解,然后轉移入容量瓶,不能在容量瓶中溶解,故B錯誤;C.需要90mL的溶液,因為沒有90mL容量瓶,故需要100mL容量瓶,經計算得知:配制0.1mol/L的KMnO4溶液,應準確稱量固體1.58g,故C正確;D.定容時仰視容量瓶頸刻度線讀數(shù),會使配制的溶液濃度偏低,故D錯誤,故選C;
(3)Ⅱ實驗1、2反應物用量完全相同,只有溫度不同,目的就在于探究溫度不同對反應速率的影響;故答案為;探究溫度不同對反應速率的影響;
(4)因根據(jù)表格中的褪色時間長短來判斷濃度大小與反應速率的關系,需滿足高錳酸鉀的物質的量相同,濃度不同的草酸溶液,故答案為:其它條件相同時,利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應,測量溶液褪色時間;
(5)酸性條件下,高錳酸根離子能將氯離子氧化成氯氣,自身被還原成二價錳離子,反應方程式為2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O,故答案為:2MnO4-+10Cl-+16H+= 5Cl2↑+2Mn2++ 8H2O;
III.(6) 由工藝流程轉化關系可知,MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發(fā)生反應生成K2MnO4,根據(jù)元素守恒還應生成水.反應中錳元素由+4價升高為+6價,總升高2價,氧元素由0價降低為-2價,總共降低4價,化合價升降最小公倍數(shù)為4,所以MnO2系數(shù)2,O2系數(shù)為1,根據(jù)錳元素守恒確定K2MnO4系數(shù)為2,根據(jù)鉀元素守恒確定KOH系數(shù)為4,根據(jù)氫元素守恒確定H2O系數(shù)為2,所以反應化學方程式為2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O,故答案為:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;
(7)向錳酸鉀溶液中通入可獲得高錳酸鉀,反應的化學方程式為3K2MnO4+ 2CO2= 2KMnO4+ MnO2+2K2CO3,反應中氧化產物為KMnO4,還原產物為MnO2,物質的量之比為2:1,故答案為:2:1。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某大型精煉銅廠,在電解銅的陽極泥中含有 3-14% Se 元素,(Se和S同主族化學性質相似)以Se單質、Cu2Se存在,還含有稀有金屬及貴金屬.從陽極泥中提取Se 的流程如下:
已知:SeO2在773K時為氣態(tài)
(1)流程②的作用 工業(yè)提取Se的流程中,可循環(huán)利用的物質是
(2)H2SeO3與SO2的離子反應方程式為 .
(3)上述工業(yè)提取Se的流程中,SeO2、H2SO4(濃)、SO2的氧化性由強到弱的順序是
(4)電解銅陽極泥中Se 的質量分數(shù)的測定
稱取一定量電解銅陽極泥樣品以合適方法溶解,配成混酸溶液,移取一定體積上述溶液于錐形瓶中,加入KMnO4標準溶液{只發(fā)生Se(+4)轉化為Se(+6),反應完全后,用Fe2+標準溶液滴至終點。通過計算可以測得電解銅陽極泥中Se的質量分數(shù)的測定。若用FeCl2溶液為Fe2+標準溶液滴至終點,對測定Se的質量分數(shù)結果是否有影響,理由是
(5)單質硒可能成為環(huán)境污染物,可通過與濃HNO3反應生成SeO2來回收Se,Se和濃HNO3反應的還原產物為NO和NO2,且NO和NO2的物質的量之比為1:1,寫出Se和濃HNO3的反應方程式:______________。如不對該反應還原產物的比例作限制,該反應 出現(xiàn)多組配平系數(shù)(填“可能”或“不可能”)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氟氧酸是較新穎的氧化劑,應用性極強,可用被氮氣稀釋的氟氣在細冰上緩慢通過制得:F2+H2O=HOF+HF。該反應中水的作用與下列反應中水的作用相同的是
A.鈉與水反應制氫氣
B.過氧化鈉與水反應制氧氣
C.氯氣與水反應制次氯酸
D.氟單質與水反應制氧氣
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種強氧化性漂白劑,廣泛用于紡織、印染和食品工業(yè).它在堿性環(huán)境中穩(wěn)定存在.工業(yè)設計生產NaClO2的主要流程如下:
(1)物質 A 的名稱是___________,裝置Ⅲ中A在___________(填“陰極”或“陽極”)產生.
(2)Ⅱ中反應的離子方程式是___________;
(3)通電電解前,檢驗Ⅲ中陰離子的方法和步驟是___________;
(4)為防止Ⅱ中制各的NaClO2被還原成NaCl,應選合適的還原劑,除雙氧水外,還可以選擇的還原劑是___________(填字母編號).
a.Na2O2 b.FeCl2 c.Na2S
(5)常溫時,HClO2的電離平衡常數(shù)Ka=1.07×10-2molL-1,Ⅱ中反應所得NaClO2溶液(含少量NaOH)的pH=13,則溶液中=___________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一種氣態(tài)烷烴和一種氣態(tài)烯烴,它們分子里的碳原子數(shù)相等.將1.0體積這種混合氣體在氧氣中完全燃燒,生成2.0體積的CO2和2.4體積的水蒸氣(氣體體積均在相同狀況下測定),則混合氣體中烷烴和烯烴的體積比為( )
A.3:1 B.1:3 C.2:3 D.3:2
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是
A. 碘酒可使蛋白質變性,故能消毒殺菌
B. 天然氨基酸能溶于強酸或強堿溶液,是兩性化合物
C. 食鹽、糖、醋可作調味劑,不可用作食品防腐劑
D. 船舶外殼裝上鋅塊,是犧牲陽極的陰極保護法進行防腐
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在2A+B3C+4D反應中,表示該反應速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol/(Ls) B.v(B)=0.3 mol/(Ls)
C.v(C)=0.8 mol/(Ls) D.v(D)=1 mol/(Ls)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某工廠的廢金屬屑的主要成分為鋁、鐵和銅,某化學興趣小組在學習了元素及其化合物的相關知識后,設計了如圖1實驗流程,用該工廠的金屬廢料制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體(CuSO4·5H2O)。
請回答:
(1)鋁在周期表中位于 周期 族。
(2)步驟Ⅰ進行的實驗操作的名稱是 。
(3)寫出步驟Ⅱ反應中生成C的離子方程式: 。
(4)進行步驟Ⅱ時,該小組 用如圖2所示裝置及試劑制取CO2并將制得的氣體通入溶液A中一段時間后,觀察到燒杯中產生的白色沉淀會逐漸減少,原因是 。
(5)用固體F制備CuSO4溶液,可設計如圖3三種途徑:
寫出途徑③中反應的化學方程式: ,用途徑①制備CuSO4溶液時,混酸中硫酸和硝酸的最佳物質的量之比為 。
(6)用途徑②制備CuSO4溶液與途徑①、③相比優(yōu)點是 。
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