题目内容
【题目】已知:将Cl2通人适量KOH溶液中,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是
A. 若某温度下,反应后=3,则溶液中=5:2
B. 参加反应的氯气的物质的量等于0.5amol
C. 改变温度,反应中转移电子的物质的量ne-的范围:
D. 改变温度,产物中KCl的最大理论产量为mol
【答案】D
【解析】A.设n(ClO-)=1mol,反应后=3,则n(Cl-)=3mol,电子转移守恒,5×n(ClO3-)+1×n(ClO-)=1×n(Cl-),即:5×n(ClO3-)+1×1mol=1×3mol,解得:n(ClO3-)=mol,故溶液中=,故A正确;B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量为:n(Cl2)= n(KOH)=0.5a mol,故B正确;C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n(KClO3)= n(KOH)= a mol,转移电子最大物质的量为: a mol×5=a mol,氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),故:n(KClO)= n(KOH)= a mol,转移电子最小物质的量=a mol×1=a mol,则反应中转移电子的物质的量ne的范围为: a mol≤ne≤a mol,故C正确;D.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,则生成的KCl的物质的量最大,由C中计算可知:n最大(KClO3)= n(KOH)= a mol,则n最大(KCl)= n(KOH)= a mol,故D错误;故选D。
【题目】某研究小组为了验证反应物浓度对反应速率的影响,选用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液在室温下进行反应. 实验中所用的草酸为稀溶液,可视为强酸.
(1)将高锰酸钾氧化草酸的离子方程式补充完整. 2MnO4﹣+C2O42﹣+=2 Mn2++CO2↑+H2O
(2)该小组进行了实验I,数据如表.
H2SO4溶液 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色时间(分:秒) |
1mL 2mol/L | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.1mol/L | 2:03 |
1mL 2mol/L | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 2:16 |
一般来说,其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率.
但分析实验数据,得到的结论是 .
(3)该小组欲探究出现上述异常现象的原因,在实验I的基础上,只改变草酸溶液浓度进行了实验II,获得实验数据并绘制曲线图如图.
①用文字描述曲线图表达的信息 .
②该小组查阅资料获取如下信息,其中能够解释MO变化趋势的是 .
a | KMnO4与H2C2O4反应是分步进行的,反应过程中生成Mn(VI)、Mn(III)、Mn(IV),最终变为无色的Mn(II).(括号中罗马数字表示锰的化合价) |
b | 草酸根易与不同价态锰离子形成较稳定的配位化合物. |
c | 草酸稳定性较差,加热至185℃可分解. |
(4)该小组为探究ON段曲线变化趋势的原因,又进行了实验III,所得数据如表.
H2SO4溶液 | Na2SO4固体 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色时间(分:秒) |
1mL 0.1mol/L | 1.9×10﹣3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 16:20 |
1mL 0.5mol/L | 1.5×10﹣3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 8:25 |
1mL 1.0mol/L | 1.0×10﹣3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 6:15 |
1mL 2.0mol/L | 0 | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 2:16 |
该小组进行实验III的目的是 .
(5)综合实验I、II、III,推测造成曲线MN变化趋势的原因.为验证该推测还需要补充实验,请对实验方案进行理论设计.