题目内容
【题目】(Ⅰ)某化学兴趣小组要完成中和热的测定.回答下列问题:
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5molL﹣1盐酸、0.55molL﹣1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是_______.
(2)已知:反应后溶液的比热容c为4.18J·℃﹣1g﹣1,0.5molL﹣1盐酸和0.55mol·L﹣1NaOH溶液的密度均为1g·cm﹣3.实验时记录的实验数据如下:
实验 次数 | 反应物及用量 | 溶 液 温 度 | ||
t1 | t2 | |||
1 | 50mL0.55molL-1NaOH溶液 | 50mL.0.5molL-1HCl溶液 | 20℃ | 23.3℃ |
2 | 50mL0.55molL-1NaOH溶液 | 50mL.0.5molL-1HCl溶液 | 20℃ | 23.5℃ |
①盐酸和氢氧化钠反应的中和热△H1=____________(保留两位小数)
②已知:CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq) △H2>0 ,
CH3COOH(aq)+OH-(aq)= CH3COO-(aq)+H20(l) △H3 则△H3_____△H1(填“>”、“<”、“=”)
(Ⅱ)某实验小组利用硫酸酸化的KMnO4与H2C2O4反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。该小组实验方案如下(实验测定KMnO4溶液完全褪色时间)。回答下列问题:
实验 编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | H2O/mL | 温度/℃ | KMnO4溶液完全褪色时间(s) | ||
浓度/mol·L-1 | 体积/mL | 浓度/mol·L-1 | 体积/mL | ||||
① | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 2.0 | 25 | t1 |
② | 0.20 | 4.0 | 0.010 | 4.0 | 0 | 25 | t2 |
③ | 0.20 | 4.0 | 0.010 | 4.0 | 0 | 50 | t3 |
(3)上述反应的离子方程式为______________________________________
(4)t1_____ t2(填“>”、“<”、“=”),其理由是__________________
(5)实验②和实验③两组实验的目的是______________________________
(6)有同学做实验时发现,硫酸酸化的KMnO4与H2C2O4反应开始时,溶液褪色慢,但反应一段时间后溶液褪色明显加快。针对上述实验现象,该同学提出下列猜想:
猜想①:硫酸酸化的KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。
猜想②:__________________(请你补充)
要证实猜想②,除硫酸酸化的高锰酸钾溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂是______。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.水 D.氯化锰
【答案】 Ⅰ.量筒、温度计 ﹣56.85kJmol﹣1 > 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O > ①②两组温度相同,①中H2C2O4溶液浓度小于②。 探究浓度不变时,温度对化学反应速率影响 Mn2+对该化学反应起催化作用 B
【解析】(Ⅰ). (1). 中和热的测定实验需要的仪器和试剂有:大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、量筒、温度计、0.5molL﹣1盐酸、0.55molL﹣1NaOH溶液,所以实验尚缺少的玻璃用品是量筒、温度计 。 (2). ①盐酸和氢氧化钠反应的中和热△H1= - = - =﹣56.85kJmol﹣1 ②已知:CH3COOH(aq)CH3COO-(aq)+H+(aq) △H2>0 ,说明醋酸的电离过程是吸热过程,所以同样生成1mol水时放出的热量变少了,CH3COOH(aq)+OH-(aq)= CH3COO-(aq)+H20(l) △H3 则△H3>△H1 (Ⅱ)(3). 在酸性条件下,高锰酸钾是强氧化剂,通常被还原了+2价的锰盐,而草酸 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O (4). ①②两组温度相同,①中H2C2O4溶液浓度小于②,所以①的化学反应速率较慢,t1>t2。 (5). 实验②和实验③两组实验的条件中只有温度是不同的,所以可以根据这两组实验的结果比较温度对化学反应速率的影响。所以目的是:探究浓度不变时温度对化学反应速率影响. (6).根据影响化学反应速率的因素进行逐一分析,可以加快化学反应速率的措施有:1.升高温度;2。增大压强,但本实验中没有气体参与反应,所以压强对本反应的速率无影响;3.增大反应物浓度,但是随着反应的进行,反应物浓度逐渐减小;4.加入适当的催化剂或反应生成物可以催化本反应。所以 猜想②:Mn2+对该化学反应起催化作用 。要证实猜想②,除硫酸酸化的高锰酸钾溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂是硫酸锰,所以选 B.