题目内容
【题目】(1)K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(aq)+ H2O(l) 2CrO42-(aq)+ 2H+(aq),平衡常数表达式为__________;
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,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、压强或温度),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_________________的时间来测定该反应的速率;
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】K=黄橙红减弱溶液紫色褪色C显色剂,检验I2的存在4.0t1<t2<t3其它条件不变,增大浓度化学反应速率加快
【解析】
(1)根据化学平衡常数的定义,可知Cr2O72-(aq)+H2O(l)2CrO42-(aq)+2H+(aq)的平衡常数K=,加入少量NaOH固体,中和氢离子,氢离子浓度降低,平衡向右移动,溶液呈黄色,再加入过量硫酸溶液,H+浓度增大,平衡左移,Cr2O72-浓度增大,溶液呈橙红色,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、压强或温度),平衡就会向着减弱这种改变的方向移动,故答案为:K=;黄;橙红;减弱;
(2)在KMnO4与H2C2O4反应中,根据高锰酸钾溶液褪色的时间比较反应速率;A.KMnO4溶液中的H+起催化作用,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迅速加快的原因,故A错误;B.生成的CO2逸出,使生成物浓度降低,生成二氧化碳逸出,生成物浓度减小,反应速率应该减小,故B错误;C. 反应中,生成的Mn2+起催化作用,由于反应刚开始时,溶液中锰离子浓度较小,随着反应的进行,溶液中锰离子浓度增大,锰离子对反应具有催化作用,故C正确;D.若是因为酸性条件下KMnO4的氧化性增强,则反应开始时反应速率就应该很快,故D错误;所以正确的是C,故答案为:溶液紫色褪色;C;
(3)①淀粉遇到碘单质,溶液变成蓝色,实验中淀粉溶液作显色剂,检验I2的存在,故答案为:显色剂,检验I2的存在;
②为了探究反应物浓度对化学反应速率的影响,则除了Na2S2O3溶液的浓度不同外,应保持其他影响因素一致,即应使溶液体积均为16mL,故Vx=4.0mL;由于在三个实验中Na2S2O3溶液的体积①>②>③,而混合后溶液体积相同,故混合后Na2S2O3浓度①>②>③,可知化学反应速率①>②>③,反应所需时间的大小t1<t2<t3,故答案为:4.0;t1<t2<t3;
根据上述分析,在其它条件不变时,增大浓度化学反应速率加快,故答案为:其它条件不变,增大浓度化学反应速率加快。