题目内容
草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
（1）为证明浓度对反应速率的影响，曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验：取两支试管，各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液，分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL，记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为： ；
预期现象是：
①溶液的颜色由 色变为 色，
②其中加入 mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂，且褪色先缓慢，后逐渐加快；最大的问题是草酸浓度大，反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响？适宜的条件是怎样的？某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分：
表1 试验安排及结果
| 实验 编号 | A（KMnO4溶液浓度/mol·L-1） | B（草酸溶液浓度/mol·L-1） | C（硫酸溶液浓度/mol·L-1） | 褪色时间/s |
| 1 | 3 | 3 | 1 | 336 |
| 2 | 1 | 2 | 3 | 82 |
| 3 | 3 | 1 | 3 | 76 |
| 4 | 1 | 3 | 2 | 133 |
| 5 | 2 | 3 | 3 | 102 |
| 6 | 3 | 2 | 2 | 156 |
| 7 | 2 | 2 | 1 | 300 |
| 8 | 2 | 1 | 2 | 115 |
| 9 | 1 | 1 | 1 | 200 |
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析，结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
| | A（KMnO4溶液） | B（草酸溶液） | C（硫酸溶液） | ||||||
| 浓度/mol·L-1 | 0.005 | 0.010 | 0.015 | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 6 | 12 | 18 |
| 平均褪色时间/s | 138.3 | 172.3 | 189.3 | 130.3 | 179.3 | 190.3 | 278.7 | 134.7 | 86.7 |
（2）由表2可知，三因素中， 的浓度（选填“A、B或C”，下空同）对反应速率影响显著，而 的浓度对反应速率的影响不显著。
（3）由表2可知，当高锰酸钾浓度为 mol·L-1、草酸浓度为 mol·L-1时，反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果，该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的，测得如下实验结果：
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
| c(H2SO4)/mol·L-1 | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
| 褪色时间/s | 67 | 83 | 90 | 103 | 129 | 146 | 200 |
（4）根据课堂实验的合适时间，可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液，即此时硫酸的浓度为 mol·L-1和 mol·L-1，这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论：草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应，可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
（14分）
（1）2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O（3分）
紫色（或紫红色）（1分）；无（1分）；0.2（2分）
（2）C（硫酸） A（高锰酸钾）和B（草酸）（各1分，共3分）
（3）0.005 ， 0.1（各1分，共2分）；
（4）18，10（各1分，共2分）
解析试题分析：
（1）高锰酸钾具有氧化性、草酸具有还原性，MnO4-将H2C2O4氧化为CO2气体，本身被还原为Mn2+，根据得失电子相等、电荷守恒、质量守恒配平。MnO4-呈紫色，反应后溶液为无色。增大反应物浓度，反应速率加快。
（2）由表2可知，硫酸浓度对反应速率影响显著；而高锰酸钾和草酸浓度对反应速率影响不明显。
（3）当高锰酸钾溶液浓度为0.005 mol·L-1、草酸溶液浓度为0.01 mol·L-1时反应速率最快。
（4）褪色时间1分钟和2分钟即60s和120s，对应的浓度分别为18 mol·L-1和10 mol·L-1。
考点： 离子方程式 实验数据的分析
下列化学实验不符合“绿色化学”要求的是 ( )
| A．在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水中的溴改为CCl4萃取碘水中的碘 |
| B．在铜和浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝 |
| C．将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放 |
| D．将实验室用KMnO4固体加热分解制氧气后的残余物倒入下水道 |
用18.4 mol·L－1的浓硫酸配制100 mL浓度为1 mol·L－1的稀硫酸，其操作可分为以下各步：
| A．用量筒量取5.4 mL浓硫酸，缓慢倒入装有约50 mL蒸馏水的烧杯里，并用玻璃棒搅拌 |
| B．用约30 mL蒸馏水，分成三次洗涤烧杯和玻璃棒，将洗涤液都倒入容量瓶中 |
| C．将稀释后的硫酸小心地倒入容量瓶中 |
| D．检查100 mL容量瓶口是否有漏液现象 |
F．盖紧瓶塞，反复颠倒振荡，摇匀溶液
G．用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水，至液面最低点与刻度线相切
（1）正确的操作顺序应该是______________________________________________。
（2）进行A步操作的时候，应该选用的是________(填序号)。
①10 mL量筒；②50 mL量筒；③500 mL量筒；④1000 mL量筒
如果对装有浓硫酸的量筒读数如图所示，配制的稀硫酸的浓度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
（3）进行A步操作后，必须________，才能进行C步操作。
氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3，还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下：
（1）氧化铜矿石粉碎的目的是 。
（2）写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。
（3）“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 。
（4）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
（5）加入铁屑的作用是 、 。
（6）下表和下图为“烘干粉碎”的试验结果。
| 序号 | t/h | t/℃ | m/g | x |
| 1 | 3 | 80 | 5 | 4 |
| 2 | 3 | 160 | 10 | 1 |
| 3 | 4 | 160 | 10 | 0.8 |
| 4 | 4 | 160 | 5 | 0 |
| 5 | 5 | 80 | 5 | 3 |
| 6 | 5 | 160 | 15 | 1 |
硫酸亚铁干燥曲线图
表中，m为CuSO4·5H2O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。据此可确定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为 ， （分别指出两条件的温度和时间）。
．（16分）化学实验是科学探究的基础。请回答有关实验问题：
（1）下面的四个实验装置有三个都存在明显缺陷，其中完全正确的是 ：
（2）要检验上面B装置氨气已集满的操作是 则试管已集满。
（3）ClO2是一种安全、高效、广谱、强力杀菌剂，其性质如右表：
①由下表可以看出：保存液态ClO2的条件是密封、 ；ClO2与碱反应的离子方程式 ；观察下“图A”，要从NaClO2溶液制得不含结晶水的晶体，操作是蒸发结晶，控制条件是 ；应控制析出晶体的温度范围是 。
| 色态 | 溶于碱 | 超过1Kpa、受热或遇光 | |
| 常温气体 | -59-11℃ 红黄色液体 | 生成亚氯酸盐和氯酸盐 | 爆炸 |
②工业用潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得。某学生拟用下图B所示装置模拟工业制法制取并收集液态ClO2，请模仿下图B的装置图和图例，在答题卡的相应图中补充完善装置图，并作必要的标注。
(4分)下列有关实验操作或判断不正确的是 _____________（填序号，多选扣分）。
| A．配制一定物质的量浓度溶液，定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大 |
| B．少量浓硫酸沾在皮肤上，立即用氢氧化钠溶液冲洗 |
| C．配制稀硫酸时，可先在烧杯中加入一定体积的蒸馏水，再边缓慢加入浓硫酸边搅拌 |
| D．100 mL容量瓶可用于配制95 mL 0.1 mol/L NaCl溶液 |
F．观察钾元素焰色反应的操作是：先将铂丝放在稀盐酸中洗涤，然后蘸取固体氯化钾，置于酒精灯的火焰上进行灼烧，透过蓝色钴玻璃进行观察。
G．苯、CCl4、酒精可用来萃取溴水中的溴。
，发生反应的离子方程式为_____________。
