题目内容
【题目】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性高锰酸钾与草酸的反应,记录以下实验数据(已知为阿伏伽德罗常数的值):
试管中所加试剂及其用量/mL | 溶液退至无色所需时间/min | |||||
实验编号 | 实验温度/℃ | 0.6 mol/LH2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/LH2SO4溶液 | 0.05 mol/LKMnO4溶液 | |
① | 25 | 3.0 | v1 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
② | 25 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
③ | 50 | 2.0 | v2 | 2.0 | 3.0 | 1.0 |
(1)请写出该反应的离子方程式:___,当该反应以实验①中数据反应完全时转移电子数为_____。
(2)实验①②是探究浓度对反应速率的影响,实验②③时探究温度对反应速率的影响,则表中V1=_______,V2=__________。
(3)根据实验①、②的数据,可以得到的结论是____。
(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据上述信息提出了新的假设,并设计一下实验方案继续进行实验探究。
实验编号 | 实验温度/℃ | 试管中所加试剂及其用量/ml | 再加入某种固体 | 溶液退至无色所需时间/min | |||
0.6 mol/LH2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/LH2SO4溶液 | 0.05 mol/L KMnO4 溶液 | ||||
④ | 25 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | MnSO4 | t |
①该小组同学提出的新假设是__________。
②若该小组同学提出的假设成立,应观察到__________(填实验现象)。
【答案】 0.00075 2.0 3.0 其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减慢 Mn2+对该反应起催化作用 溶液褪至无色所需时间比实验①的短
【解析】
(1)本题的实验原理是酸性高锰酸钾氧化草酸,酸性高锰酸钾褪色生成二价锰离子,草酸中的C被氧化为二氧化碳;
(2)探究H2C2O4溶液浓度、温度对反应速率的影响,必须保证其他条件相同;
(3)由实验①、②的数据可知,H2C2O4溶液的浓度不同,说明实验①②是探究浓度对反应速率的影响;
(4)①由图2可知反应开始时速率增大较慢,一段时间后速率增大较快,可能Mn2+对该反应起催化作用;
②若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快。
(1)酸性高锰酸钾溶液与H2C2O4溶液反应生成CO2、Mn2+和H2O,该反应的例子方程式为,分析表中数据可得,,,结合方程式分析可知,高锰酸钾完全反应,据此计算出电子转移总数为,故答案为:;0.00075;
(2)探究H2C2O4溶液浓度、温度对反应速率的影响,必须保证其他条件相同,而由实验②可知,H2C2O4溶液、H2O、KMnO4溶液和稀硫酸的体积之和为10.0mL,由于要求KMnO4溶液的浓度相同,故V1=2.0,V2=3.0,故答案为:2.0 ;3.0;
(3)由实验①、②的数据可知,H2C2O4溶液的浓度不同,说明实验①②是探究浓度对反应速率的影响,可知其他条件不变,增大反应物的浓度,反应速率加快,故答案为:其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减慢;
(4)①由图2可知反应开始时速率增大较慢,一段时间后速率增大较快,可能Mn2+对该反应起催化作用,故答案为:Mn2+对该反应起催化作用;
②若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪至无色所需的时间比实验①的短,故答案为:溶液褪至无色所需时间比实验①的短。
【题目】电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
① 醋酸在水溶液中的电离方程式为_______________________________。
② 下列方法中,可以使醋酸稀溶液中 CH3COOH 电离程度增大的是_______________________________(填字母序 号)。
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液
c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
(2)Ⅰ.两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠。实验室现有醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈_______________________________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),其原因是(用离子方程式表示)_______________________________。
Ⅱ.用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液分别滴定体积均为 20.00 mL、浓度均为 0.1 mol·L-1 的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液 pH 随加入 NaOH 溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_______________________________(填“I”或“II”)。
② 滴定开始前,三种溶液中由水电离出的 c(H+)最大的是_______________________________。
③ V1 和 V2 的关系:V1_______________________________V2(填“>”、“=”或“<”)。
④ M 点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________________________。
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。 资料:AgSCN 是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN > AgI。
操作步骤 | 现象 |
步骤 1:向 2 mL 0.005 mol·L-1 AgNO3 溶液中加入 2 mL 0.005 mol·L-1 KSCN 溶液,静置。 | 出现白色沉淀。 |
步骤 2:取 1 mL 上层清液于试管中,滴加 1 滴 2 mol·L-1Fe(NO3)3 溶液。 | 溶液变红色。 |
步骤 3:向步骤 2 的溶液中,继续加入 5 滴 3 mol·L-1 AgNO3溶液。 | 现象 a ,溶液红色变浅。 |
步骤 4:向步骤 1 余下的浊液中加入 5 滴 3 mol·L-1 KI 溶液。 | 白色沉淀转化成黄色沉淀。 |
① 写出步骤 2 中溶液变红色的离子方程式_____。
② 步骤 3 中现象 a 是_____。
③ 用化学平衡原理解释步骤 4 的实验现象_____。
(4)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:
过程 I 的主要反应:AgCl+2 +Cl-
过程 II 的离子反应:4+6OH- +HCHO=4Ag++8+4H2O+
Ⅲ中回收液可直接循环使用,但循环多次后,I 中的银的浸出率会降低。从回收液离子浓度变化和反应限度的角度分析原因:_____。