题目内容

(16分)某小组同学利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,倒入大试管中迅速振荡混合均匀,再加入硫酸,开始计时,通过测定混合溶液褪色所需时间来判断反应的快慢(已知反应方程式为:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O)。该小组设计了如下方案。

编号
H2C2O4溶液
KMnO4溶液
硫酸溶液
温度/℃
 
浓度
(mol/L)
体积
(mL)
浓度
(mol/L)
体积
(mL)
 
 

0.10
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
25

0.20
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
25

0.20
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
50
(1)探究温度对化学反应速率影响的组合实验编号是__________(填编号,下同);探究反应物浓度对化学反应速率影响的组合实验编号是__________。
(2)该小组同学由此实验发现反应进行一些时间后,有一时间段反应速率不断加快。同学们分析除了反应放热使体系温度升高外,可能还有其它原因,他们联想到教材上的科学探究实验,推断出反应混合溶液中的__________(填化学式)也加速了此反应的进行。
(3)上述实验①中充分反应后H2C2O4过量,假设理论上能通过用酸性KMnO4溶液滴定的方法来测定反应混合液中过量的H2C2O4,请回答下列问题:
①取用反应混合液的滴定管用__________滴定管(填“酸式”或“碱式”,下同),盛装KMnO4溶液的滴定管用__________滴定管。
②下列操作中可能使测出的H2C2O4剩余量比理论值偏低的是__________。
A.读取酸性KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
B.滴定前盛放反应混合液的锥形瓶用蒸馏水洗净但没有干燥
C.盛装KMnO4溶液的滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.盛装KMnO4溶液的滴定管未润洗就直接注入酸性KMnO4溶液
③此滴定实验是否需要滴加指示剂________(填“是”或“否”);怎么确定此滴定的终点:_________。

(1)②③ ;①② ;(2)MnSO4   (3)①酸式 酸式 ②A
③否;当加入最后一滴酸性KMnO4溶液时,锥形瓶内溶液由无色变为浅紫色,且30s内不褪色。

解析试题分析:(1)对表格中的数据进行观察得知:探究温度对化学反应速率影响的组合实验编号是②③;探究反应物浓度对化学反应速率影响的组合实验编号是①②;(2)由于在反应过程中产生了MnSO4,因此可推断出反应混合溶液中的MnSO4也加速了此反应的进行。(3)①由于反应后溶液中H2C2O4过量,即溶液显酸性,所以取用反应酸性混合液的滴定管用酸式滴定管;②A.读取酸性KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,则读数偏小,使测出的H2C2O4剩余量比理论值偏低,正确;B.滴定前盛放反应混合液的锥形瓶用蒸馏水洗净但没有干燥,不能产生任何误差,错误;C.盛装KMnO4溶液的滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,则消耗的KMnO4溶液体积偏大,因此使测出的H2C2O4剩余量比理论值偏高;错误;D.盛装KMnO4溶液的滴定管未润洗就直接注入酸性KMnO4溶液,则消耗的标准KMnO4溶液体积偏大,因此使测出的H2C2O4剩余量比理论值偏高;错误。③由于KMnO4溶液是紫色的,当与草酸反应后产物是无色的,因此就可以利用其本身的颜色变化来显示滴定终点,故此滴定实验不需要滴加指示剂;滴定的终点的判断方法是当加入最后一滴酸性KMnO4溶液时,锥形瓶内溶液由无色变为浅紫色,且30s内不褪色。就达到了滴定终点。
考点:考查外界条件对化学反应速率的影响、滴定法在测定物质的组合、指示剂的选择、滴定终点的判断。

练习册系列答案
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甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇。
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(1)CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为             
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②1000C时反应I的平衡常数为                 
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Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号
 
反应物
 
催化剂
 

 
10 mL 2%H2O2溶液
 

 

 
10 mL 5%H2O2溶液
 

 

 
10 mL 5%H2O2溶液
 
1 mL 0.1 mol·L1FeCl3溶液
 

 
10 mL 5%H2O2溶液+少量HCl溶液
 
1 mL 0.1 mol·L1FeCl3溶液
 

 
10 mL 5%H2O2溶液+少量NaOH溶液
 
1 mL 0.1 mol·L1FeCl3溶液
 
 
(1)实验①和②的目的是________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是________(填一种即可)。
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B.勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
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(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图2所示。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。

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②上图3中浓硫酸的作用是_______________________________________。
(3)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:

温度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度(×10-3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①下列选项可以判断该分解反应达到平衡的是________。
A.
B.密闭容器内物质总质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②该分解反应的焓变ΔH______0(填 “>”、“=”或“<”),25.0℃时分解平衡常数的值=__________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量将_________(填“增加”,“减少”或“不变”)。

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