题目内容
【题目】草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应:MnO4+H2C2O4+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平).甲、乙两个实验小组分别利用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液的反应来研究外界因素对反应速率的影响.
【实验设计】
甲组方案:通过测定生成CO2气体体积的方法来比较反应速率的大小.实验装置如图所示,25℃时将装置中的A溶液一次性加入B溶液(均已加入等量硫酸酸化)中.
实验编号 | A溶液 | B溶液 |
① | 2mL 0.1mol/LH2C2O4溶液 | 4mL0.0l1mol/L酸性KMnO4溶液 |
② | 2mL 0.2mol/LH2C2O4溶液 | 4mL0.01 mol/L酸性KMnO4溶液 |
(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 .
(2)该实验探究的是对反应速率的影响.实现该实验目的还欠缺的仪器: . 比较①、②两组化学反应速率大小的方法是 .
乙组方案:用4mL0.0l1mol/L酸性KMnO4溶液与2mL 0.01mol/LH2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响.具体实验如下:
实验编号 | 10%硫酸的体积/mL | 温度/℃ | 其他物质 |
Ⅰ | 2 | 20 | ﹣ |
Ⅱ | 2 | 20 | 少量MnSO4粉末 |
Ⅲ | 2 | 30 | ﹣ |
Ⅳ | 1 | 20 | 1mL蒸馏水 |
(3)若要研究催化剂对化学反应速率的影响,则应对比实验(填序号,下同);若要研究温度对化学反应速率的影响,则应对比实验 .
(4)对比实验I和实验Ⅳ,可以研究硫酸的浓度对化学反应速率的影响,实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是 .
【答案】
(1)2:5
(2)H2C2O4的浓度;秒表;测定相同时间内收集到的气体体积(或者测定收集相同体积气体所用的时间
(3)Ⅰ、Ⅱ;Ⅰ、Ⅲ
(4)确保两组实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)浓度不变和总体积不变
【解析】解:(1)2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O中,Mn元素的化合价降低,C元素的化合价升高,MnO4﹣为氧化剂,H2C2O4为还原剂,物质的量之比为2:5,所以答案是:2:5;(2)酸性KMnO4溶液体积、浓度相同,但H2C2O4的浓度不同,故探究H2C2O4的浓度对化学反应速率的影响;通过测定相同时间内收集到的气体体积来比较反应速率大小,故还要用到秒表,
所以答案是:H2C2O4的浓度;秒表;测定相同时间内收集到的气体体积(或者测定收集相同体积气体所用的时间;(3)研究催化剂对化学反应速率的影响,应保证温度、浓度相同,则选实验Ⅰ、Ⅱ;研究温度对化学反应速率的影响,应保证浓度、不使用催化剂相同,则选实验Ⅰ、Ⅲ,
所以答案是:Ⅰ、Ⅱ;Ⅰ、Ⅲ;(4)实验Ⅰ和Ⅳ,硫酸的浓度不同,可研究浓度对反应速率的影响,加少量蒸馏水确保两实验中总体积相等,可使Ⅰ和Ⅳ中硫酸浓度不同,
所以答案是:确保两组实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)浓度不变和总体积不变.
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【题目】硫酸亚铁加热至高温会分解,生成—种金属氧化物M和两种非金属氧化物。某化学研究小组利用下列装置加热至高温使FeSO4分解。
实验步骤:
将一定量FeSO4固体置于硬质玻璃管中,打开活塞K,通入一段时间N2,关闭活塞K。加热A中的玻璃管一段时间,待A中固体不再分解后,停止加热,打开K,缓慢通入氮气至玻璃管冷却。
(1)已知M中铁元素的质量分数为70%,M的化学式为_____________。
(2)按图组装好仪器(已省略夹持仪器)并检查装置的气密性,在一定温度下按上述图示装置进行实验。
操作步骤 | 实验现象 | 用方程式解释原因 |
打开K,通入一段时间N2,关闭K。加热A中玻璃管一段时间 | 洗气瓶B中①__________ | ②______________ |
A中固体不再分解后,停止加热,打开K,缓慢通入N2至玻璃管冷却 | 硬质玻璃管最终可以看到③_______________ | ④______________ |
(3)某同学欲验证硫酸亚铁分解产物中含有的另一种非金属氧化物N。
①从实验装置D、E、F、G中,选用两个装置与装置A连接进行实验,依次连接的合理顺序为A→______→______。
②能证明生成了非金属氧化物N的现象是________________。