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__________
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;向已加入氢氧化钠的溶液中,再加入过量硫酸,溶液呈___________色。
(2)在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过测定_________________来测定该反应的速率;写出酸性条件下KMnO4与H2C2O4(弱酸)反应,产生二氧化碳气体、水和Mn2+的离子反应方程式:__________________;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该实验进行的目的是_____________
②表中Vx=_______mL,比较t1、t2、t3大小____________.
【答案】K= 黄 橙红 溶液紫色褪色时间 (或单位时间生成气体的体积) 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+5Mn2++8H2O C 其他条件不变,探究浓度对化学反应速率的影响 4.0 t1<t2<t3
【解析】
(1)根据化学方程式书写平衡常数表达式;根据平衡移动原理进行判断;
(2)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;根据题中信息写出反应的化学方程式;该反应开始反应缓慢,随后反应迅速加快,原因是反应中,生成的Mn2+起催化作用;
(3)根据表中实验数据可知三次实验中实际改变的是硫代硫酸钠浓度;为保持其它量相同,溶液总体积为16.0mL;浓度越大,反应速率越快,出现浑浊时间越短,据此分析。
(1)反应Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2CrO42-(aq)+ 2H+(aq),平衡常数表达式K=
;加入氢氧化钠溶液,氢氧根离子中和氢离子,平衡向着正向移动,溶液呈黄色;加入过量硫酸溶液,溶液中氢离子浓度增大,平衡向着逆向移动,溶液呈橙红色;
故答案为:K= ;黄色;橙红色;
(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;KMnO4与H2C2O4(弱酸)反应,产生二氧化碳气体、水和Mn2+,根据化合价升降相等配平,反应的化学方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+5Mn2++8H2O;
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:溶液紫色褪色时间 (或单位时间生成气体的体积);5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+5Mn2++8H2O;C;
(3)根据表中实验数据可知三次实验中实际改变的是硫代硫酸钠浓度,该实验的目的是探究反应物(硫代硫酸钠)浓度对化学反应速率的影响。为保持其它量相同,溶液总体积为16mL,所以表中的Vx=16.0mL-6.0mL-2.0mL-4.0mL=4.0mL;
从表中可以看出,(1)、(2)和(3)稀硫酸浓度相同,(1)的硫代硫酸钠浓度最大,反应速率最快,(3)的硫代硫酸钠浓度最小,反应速率最慢,所以反应时间关系为:t1<t2<t3,
故答案为:其他条件不变,探究浓度对化学反应速率的影响;4.0 ;t1<t2<t3。
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