题目内容
【题目】利用下列反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+ 制一个化学电池(给出若干导线和一个小灯泡,电极材料和电解液自选),画出实验装置图,注明电解质溶液名称和正负极材料,标出电子流动方向和电流方向,写出电极反应式,负极:_____________,正极:__________;装置图:__________。
【答案】Fe-2e-=Fe2+ 2Fe3++2e-=2Fe2+
【解析】
已知Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据反应可知Fe失去电子,被氧化,应为负极,正极可为C、Cu等活动性比Fe的导电性的物质,正极上Fe3+得电子生成Fe2+,电解质溶液含有Fe3+,
根据Fe+2Fe3+=3Fe2+,可知Fe失电子,被氧化,应为原电池的负极,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;正极可为C、Cu等活动性比Fe的导电性的物质,正极上Fe3+得电子生成Fe2+,电解质溶液含有Fe3+,正极的电极反应式为:2Fe3++2e-=2Fe2+,该反应原理装置图为:。
【题目】草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
【提出假设】假设1:该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3:K+对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是 。
【设计、完成实验】(1)称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O),配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。
A.称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘 |
B.定容时俯视刻度线 |
C.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水 |
D.摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容 |
(2)完成探究,记录数据
实验 | 烧杯中所加试剂及用量(mL) | 控制条件 | 溶液褪色时间(s) | |||
0.10 mol/L | 等浓度 | H2O | 0.50 mol/L | |||
1 | 30 | 20 | 30 | 20 | 18 | |
2 | 30 | 20 | 30 | 20 | 水浴控制温度65 ℃ | 15 |
3 | 30 | 20 | 30 | 20 | 加入少量MnSO4固体 | 3.6 |
4 | 30 | 20 | x | 20 | 加入5 mL 0.10 mol/LK2SO4溶液 | 18 |
则x = ,假设2成立
(3)由于KMnO4能氧化水中有机物等因素,为配制好稳定的KMnO4溶液,其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中,加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸,用(2)中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗KMnO4溶液40.00 mL,则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为: 。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为 。