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)KMnO4H2C2O4反应中,可通过测定_________________来测定该反应的速率;写出酸性条件下KMnO4H2C2O4(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

10.0

2.0

4.0

0.0

t1

8.0

2.0

4.0

2.0

t2

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= 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)KMnO4H2C2O4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KMnO4H2C2O4反应中,根据高锰酸钾溶液褪色的时间比较反应速率;KMnO4H2C2O4(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:5H2C2O42MnO46H=10CO25Mn28H2O
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)5H2C2O42MnO46H=10CO25Mn28H2O;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4.0t1<t2<t3

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