题目内容
【题目】(1)向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生难溶性黄色沉淀BaCrO4,说明K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡:__________________________________________,产生沉淀后溶液PH变________.已知:在水溶液中K2Cr2O7为橙红色,K2CrO4为黄色,往上述溶液中加入氢氧化钠溶液呈_________色;向已加入氢氧化钠的溶液中,再加入过量硫酸溶液呈___________色;此实验现象,符合勒夏特列原理:如果改变维持化学平衡的条件(浓度、压力和温度),平衡就会向着_________这种改变的方向移动。
(2)在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过测定_________________来测定该反应的速率;写出酸性条件下KMnO4与H2C2O4(弱酸)反应的离子反应方程式:____________________________;此反应开始反应缓慢,随后反应迅速加快,其原因是______(填字母)
A.KMnO4溶液中的H+起催化作用 B.生成的CO2逸出,使生成物浓度降低
C.反应中,生成的Mn2+起催化作用 D.在酸性条件下KMnO4的氧化性增强
(3)为探讨化学反应速率的影响因素,设计的实验方案如下表。(已知 I2+2S2O32-===S4O62-+2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)
实验 序号 | 体积V/mL | 时间/s | |||
Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | 碘水 | 水 | ||
① | 10.0 | 2.0 | 4.0 | 0.0 | t1 |
② | 8.0 | 2.0 | 4.0 | 2.0 | t2 |
③ | 6.0 | <>2.0 | 4.0 | Vx | t3 |
①该实验进行的目的是_____________淀粉溶液的作用是____________。
②表中Vx=_______mL,比较t1、t2、t3大小____________,试推测该实验结论: ____________
【答案】Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2CrO42-(aq)+ 2H+(aq)小黄橙减弱溶液紫色褪色时间5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+5Mn2++8H2OC其他条件不变,探究浓度对化学反应速率的影响显色剂,检验I2的存在4.0t1<t2<t3其它条件不变,增大浓度加快反应速率
【解析】
(1)向K2Cr2O7的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生难溶性黄色沉淀BaCrO4,说明CrO42-存在于生成物中,因此K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2CrO42-(aq)+ 2H+(aq);产生沉淀后溶液中氢离子浓度增大,溶液PH变小;根据Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2CrO42-(aq)+ 2H+(aq)反应可知,往上述溶液中加入氢氧化钠溶液,减小了氢离子浓度,平衡右移,CrO42-浓度增大,溶液呈黄;再加入过量硫酸溶液,增加了氢离子浓度,平衡左移,Cr2O72-浓度增大,溶液呈橙色; 通过以上实验可以说明如果改变维持化学平衡的条件(浓度、压力和温度),平衡就会向着减弱这种改变的方向移动;综上所述,本题答案是:Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2CrO42-(aq)+ 2H+(aq); 小; 黄; 橙;减弱。
(2)在KMnO4与H2C2O4发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液紫色逐渐褪去,因此可通过测定溶液紫色褪色时间来测定该反应的速率;酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+,H2C2O4被氧化为二氧化碳,反应的离子反应方程式:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+5Mn2++8H2O;此反应开始反应缓慢,随后反应迅速加快,其原因是:
A.由于反应开始时溶液中氢离子就存在,反应速率比较慢,说明氢离子不是反应速率加快的原因,错误;
B.生成的CO2逸出,使生成物浓度降低,反应速率减小,错误;
C.反应中,生成的Mn2+起催化作用,由于刚开始时,锰离子浓度较小,速率慢,随着反应的进行,锰离子浓度增大,锰离子对反应具有催化作用,反应速率加快,正确;
D.在酸性条件下KMnO4的氧化性增强,反应开始时反应速率就应很快,不符合此反应开始反应缓慢,随后反应迅速加快规律,错误;综合以上分析,符合题意的选项C。
综上所述,本题答案是:溶液紫色褪色时间 ;H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+5Mn2++8H2O,C。
(3)①为了探究浓度对化学反应速率的影响,实验中Na2S2O3溶液浓度不同;淀粉作为显色剂,检验碘的存在,可根据溶液颜色的变化判断反应进行的快慢;综上所述,本题答案是:其他条件不变,探究浓度对化学反应速率的影响;显色剂,检验I2的存在。
②应保持其他影响因素一致,即应使溶液的体积均为16 mL,故Vx=4.0mL;由于在三个实验中Na2S2O3溶液的体积为①>②>③,而混合后溶液体积相同,故混合后Na2S2O3溶液的浓度为①>②>③,可知化学反应速率①>②>③,反应所需要时间的大小t1<t2<t3;得出结论是:其它条件不变,反应物浓度越大,化学反应速率越快;综上所述,本题答案是: 4.0, t1<t2<t3 ;其它条件不变,增大浓度加快反应速率。