【題目】某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”,實(shí)驗(yàn)時(shí),先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開(kāi)始計(jì)時(shí),通過(guò)測(cè)定褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案,其中t3 <t2 <t1

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

溫度

(℃)

溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間(s)

濃度(mol/L)

體積(mL)

濃度(mol/L)

體積(mL)

0.10

2.0

0.01

4.0

25

t1

0.20

2.0

0.01

4.0

25

t2

0.20

2.0

0.01

4.0

50

t3

請(qǐng)回答:

(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出,KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4,每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移_______mol電子。當(dāng)觀察到紫色剛好褪去,參加反應(yīng)的H2C2O4KMnO4的物質(zhì)的量之比為n(H2C2O4)n(KMnO4)=_________。

(2)實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間為t1=40s,忽略混合前后溶液體積的變化,這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率υ(KMnO4)=___________mol/(L·min)。

(3)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是__________________________。

(4)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2+)隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖,如圖a所示。但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)應(yīng)當(dāng)如圖b所示:

該小組同學(xué)根據(jù)圖b所示信息提出了新的假設(shè),并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是__________________________________________。

②請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案,并填寫(xiě)表中空白.

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

溫度

(℃)

向試管中加入少量固體

溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間(s)

濃度(mol/L)

體積(mL)

濃度(mol/L)

體積(mL)

0.20

2.0

0.01

4.0

50

_____

t4

③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是___________________________。

【答案】2520.01其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)速率增大Mn2+對(duì)反應(yīng)起催化作用MnSO4溶液顏色褪至無(wú)色更快,所需時(shí)間t4<t3

【解析】

(1)H2C2O4中碳元素的化合價(jià)為+3價(jià),若在反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為CO2,則碳元素的化合價(jià)由+3升高到+4,則每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移2×(4-3)mol電子;在反應(yīng)中KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4,由得失電子數(shù)目守恒可得反應(yīng)方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,則參加反應(yīng)的H2C2O4KMnO4的物質(zhì)的量之比為5:2,故答案為:2、5:2;

(2)在實(shí)驗(yàn)①中,KMnO4溶液的初始濃度為:0.01mol/L×4.0ml÷6ml=mol/L,40s后溶液褪色,說(shuō)明KMnO4被消耗完,變化的濃度也是mol/L,則其反應(yīng)速率為:mol/L÷min=0.01mol/L,故答案為:0.01;

(3)由實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)③對(duì)比可知,兩者反應(yīng)的濃度相同,反應(yīng)的溫度不同,實(shí)驗(yàn)③中溶液褪色時(shí)間較短,說(shuō)明反應(yīng)速率較快,則可得結(jié)論:其他條件不變,升高溫度,反應(yīng)速率增大;

(4)①由圖b的曲線可得,反應(yīng)開(kāi)始后化學(xué)反應(yīng)速率增大較快,說(shuō)明生成物中MnSO4對(duì)反應(yīng)有催化作用,故答案為:Mn2+對(duì)反應(yīng)起催化作用;

②要驗(yàn)證假設(shè),需進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),由表中數(shù)據(jù)可知可與實(shí)驗(yàn)③進(jìn)行對(duì)比,在其它條件相同時(shí),加入MnSO4固體即可,故答案為:MnSO4

③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用,則反應(yīng)速率加快,溶液褪色的時(shí)間縮短,故答案為:溶液顏色褪至無(wú)色更快,所需時(shí)間t4<t3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】用CO和H2合成CH3OH的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) AH<0,按照相同的物質(zhì)的量投料,測(cè)得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 溫度:T1>T2>T3

B. 正反應(yīng)速率:v(a)>v(c), v(b)>v(d)

C. 平衡常數(shù):K(a)>K(c),K(b)=K(d)

D. 平均摩爾質(zhì)量:M(a)<M(c),M(b)<M(d)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用最廣泛,煉鐵技術(shù)和含鐵新材料的應(yīng)用倍受關(guān)注。利用鐵的氧化物循環(huán)裂解水制氫氣的過(guò)程如下圖所示。整個(gè)過(guò)程與溫度密切相關(guān),當(dāng)溫度低于570℃時(shí),反應(yīng)Fe3O4(s)+4CO(g)3Fe(s)+4CO2(g),阻礙循環(huán)反應(yīng)的進(jìn)行。

已知:i. Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g);H1=+19.3 kJ·mol1

ii. 3FeO(s)+H2O(g) Fe3O4(s)+H2(g);H2=-57.2 kJ·mol1

iii. C(s)+CO2(g)2CO(g);H3=+172.4 k]·mol1

鐵氧化物循環(huán)裂解水制氫氣總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是___________

(2)T1℃時(shí),向某恒溫密閉容器中加入一定量的Fe2O3和炭粉,發(fā)生反應(yīng)Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,在t1時(shí)刻,改變某條件,V()隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖所示,則t1時(shí)刻改變的條件可能是___________(填寫(xiě)字母)。

a.保持溫度不變,壓縮容器 b.保持體積不變,升高溫度

c.保持體積不變,加少量碳粉 d.保持體積不變,增大CO濃度

(3)在一定溫度下,向某體積可變的恒壓密閉容器(p)加入1molCO2與足量的碳,發(fā)生反應(yīng),平衡時(shí)體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示

650℃時(shí),該反應(yīng)達(dá)平衡后吸收的熱量是___________。

T℃時(shí),若向平衡體系中再充入一定量按V(CO2)︰V(CO)=5︰4的混合氣體,平衡___________(正向”、“逆向”)移動(dòng)。

925℃時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp___________。[氣體分壓(p)=氣體總壓(p體積分?jǐn)?shù),用某物質(zhì)的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù),記作Kp]

(4)用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙烯、AsO3,其原理如下圖所示(導(dǎo)電殼內(nèi)部為納米零價(jià)鐵)

在除污過(guò)程中,納米零價(jià)鐵中的Fe為原電池的___________(負(fù)”),寫(xiě)出C2HCl3在其表面轉(zhuǎn)化為乙烷的電極反應(yīng)式為___________。

(5)已知25℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038,此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配制100mL5mol·L1FeCl3溶液,為使配制過(guò)程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則至少需要加入2mol·L1的鹽酸_________mL(忽略加入鹽酸體積)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】(NH4)2SO4是一種常見(jiàn)的化肥,某工廠用石膏、NH3、H2O和CO2制備(NH4)2SO4的工藝流程如下:

下列說(shuō)法正確的是

A. 通入NH3和CO2的順序可以互換

B. 操作2為將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾,可得(NH4)2SO4

C. 步驟②中反應(yīng)的離子方程式為Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4+

D. 通入的NH2和CO2均應(yīng)過(guò)量,且工藝流程中CO2可循環(huán)利用

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】純凈的過(guò)氧化鈣(CaO2)是白色的粉末,難溶于水不溶于乙醇、乙醚,常溫下較為穩(wěn)定,是一種新型水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧劑,常用于鮮活水產(chǎn)品的運(yùn)輸。實(shí)驗(yàn)室可用鈣鹽制取CaO2·8H2O,再經(jīng)脫水制得CaO2。CaO2·8H2O0℃時(shí)穩(wěn)定,在室溫時(shí)經(jīng)過(guò)幾天就分解,加熱至130℃時(shí)逐漸變?yōu)闊o(wú)水CaO2。

其制備過(guò)程如下:

(1)用化學(xué)方程式表示出過(guò)氧化鈣用做水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧劑的原理:_______________。

(2)為了控制沉淀溫度為0℃左右,在實(shí)驗(yàn)室宜采取的方法是__________________。

(3)該制法的副產(chǎn)品為___________(填化學(xué)式),為了提高副產(chǎn)品的產(chǎn)率,結(jié)晶前要將溶液的pH調(diào)整到合適范圍,可加入下列試劑中的____________(填寫(xiě)AB)。

A.鹽酸 B.氨水

(4)為了檢驗(yàn)水洗是否合格,可取少量洗滌液于試管中,再滴加__________進(jìn)行檢查。

(5)測(cè)定產(chǎn)品中CaO2的含量的實(shí)驗(yàn)步驟是:

第一步,準(zhǔn)確稱取ag產(chǎn)品于有塞錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過(guò)量的bgKI晶體,再滴入少量2 mol·L—1H2SO4溶液,充分反應(yīng)。

第二步,向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。

第三步,逐滴加入濃度為c mol/LNa2S2O3溶液至反應(yīng)完全,消耗Na2S2O3溶液VmL。 (已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-(無(wú)色))

第三步中說(shuō)明反應(yīng)恰好完全的現(xiàn)象是___________________________________;

②CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______________________________________(用字母表示)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分別代表某一元素。根據(jù)表中所列元素回答問(wèn)題:

(1)元素B在周期表中的位置是______。

(2)上表短周期元素中金屬性最強(qiáng)的是______(填元素符號(hào))。

(3)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的物質(zhì)______(填化學(xué)式)。

(4)A、C、D三元素形成化合物的電子式為______,該化合物中含有的作用力有______

(5)表中F、G、H元素可形成與Ar具有相同電子層結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單離子,這些離子的半徑由大到小的順序是______(用離子符號(hào)表示)。

(6)E可在B、C形成的常見(jiàn)化合物中燃燒的方程式是______

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列有關(guān)從海帶中提取碘的實(shí)驗(yàn)原理和裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A. 用裝置甲灼燒碎海帶

B. 用裝置乙過(guò)濾海帶灰的浸泡液

C. 用裝置丙制備用于氧化浸泡液中ICl2

D. 用裝置丁吸收氧化浸泡液中I后的Cl2尾氣

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】醫(yī)療上用作X射線透視腸胃的內(nèi)服藥“鋇餐”的物質(zhì)是

A.BaCO3B.BaOC.BaCl2D.BaSO4

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】在-50℃時(shí)液氨中存在著下列平衡:2NH3(液)NH4++NH2-,兩種離子的平衡濃度均為1.0×10-15mol·L-1。以下有關(guān)-50℃時(shí)離子積的敘述中正確的是(  )

A. 離子積為1.0×10-15

B. 離子積為1.0×10-30

C. 向液氨中加入氨基鈉(NaNH2),液氨的離子積增大

D. 向液氨中加入NH4Cl,c(NH4+)增大,離子積的數(shù)值也隨之增大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案