题目内容

8．□H2O2+口KMnO4+口H2SO4→口K2SO4+口O2↑+口MnSO4+□H2O（未配平）
某化学研究性学习小组在做此实验时发观：在敞口容器中，当H2O2与酸化的KMnO4溶液混合时，开始放出氧气的速率很慢，一段时间后产生氧气的速率很迅速，经过测定发现溶液中温度变化不大，学生百思不得其解，经向老师询问，老师说：影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、压强和催化剂，现随着反应的进行，反应物的浓度在逐渐降低，敞口容器的压强不受影响，反应的温度变化不大，则可能的因素是催化剂的影响，在老师的提示下学生又做了三个对比实验如下：
（1）将H2O2与酸化的KMnO4溶液混合
（2）将H2O2与酸化的KMnO4溶液混合起始时加入少量的硫酸钾
（3）将H2O2与酸化的KMnO4溶液混合，起始时加入少量MnSO4固体
（4）将H2O2与酸化的KMnO4溶液混合，起始时加入少量水
结果发现（1）、（2）起始反应反应速率差不多，（4）的起始反应速率比（1）、（2）慢，（3）的起始反应速率很快
试回答：
（1）配平化学反应方程式，并标出电子转移的方向和数目
□H2O2+口KMnO4+口H2SO4→口K2SO4+口O2↑+口MnSO4+□H2O
（2）将实验（2）补充完整
（3）解释（1）实验中反应速率的变化现象的原因是：生成的产物对反应起了催化作用，由题意信息可知起催化剂作用的为硫酸锰；．

分析 （1）反应中物质的化合价变化：KMnO4→MnSO4，Mn元素化合价由+7价→+2价，一个KMnO4分子得5个电子；H2O2→O2，O由-1价变成0价，一个H2O2分子失去2个电子，依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒配平方程式；
（2）依据（3）（4）可知可知实验设计分别验证加入不同产物对反应速率的影响，（2）改变条件为加入少量的硫酸钾；
（3）结果发现（1）、（2）起始反应反应速率差不多，说明改变硫酸钾的浓度对反应速率无影响，（4）的起始反应速率比（1）、（2）慢，说明加水稀释后，各物质浓度减小，反应速率减慢；（3）的起始反应速率很快，说明硫酸锰对此反应起催化作用．

解答 解：（1）反应中物质的化合价变化：KMnO4→MnSO4，Mn元素化合价由+7价→+2价，一个KMnO4分子得5个电子；H2O2→O2，O由-1价变成0价，一个H2O2分子失去2个电子，所以其最小公倍数为10，故高锰酸钾的计量数为2，双氧水的计量数为5，然后根据原子守恒配平其它元素，所以其方程式为：5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=1K2SO4+5O2↑+2MnSO4+8H2O；电子转移方向与数目用单线桥表示为：；

故答案为：5；2；3；1；5；2；8；；
（2）依据（3）（4）可知实验设计分别验证加入不同产物对反应速率的影响，所以（2）改变条件为加入少量的硫酸钾；
故答案为：起始时加入少量的硫酸钾；
（3）结果发现（1）、（2）起始反应反应速率差不多，说明改变硫酸钾的浓度对反应速率无影响，（4）的起始反应速率比（1）、（2）慢，说明加水稀释后，各物质浓度减小，反应速率减慢；（3）的起始反应速率很快，说明硫酸锰对此反应起催化作用；所以（1）反应开始先慢后快是因为：生成的产物对反应起了催化作用，由题意信息可知起催化剂作用的为硫酸锰；
故答案为：生成的产物对反应起了催化作用，由题意信息可知起催化剂作用的为硫酸锰．

点评 本题考查了氧化还原方程式配制及有关反应速率影响因素实验设计，明确氧化还原反应得失电子守恒规律，熟悉影响反应速率因素是解题关键，注意实验设计的合理和严密性，题目难度中等．

练习册系列答案
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18．下列说法正确的是（　　）
A．用肥皂水检查煤气管道是否漏气和用浓氨水检查氯气管道是否漏气的原理相同
B．在轮船的吃水线下焊上锌块是利用了牺牲阳极的阴极保护法防止船体被腐蚀
C．天津港爆炸事故救援过程中，化学品仓库内存放有金属钠、电石、甲苯二异氰酸酯等化学危险品，消防员不应用水而应用泡沫灭火器将火扑灭
D．工业生产中，常将氯气通入澄清石灰水中，制取漂白粉
19．北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷（C3H8），亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯（C3H6）．
（1）丙烷脱氢可得丙烯．
已知：C3H8（g）→CH4（g）+C2H2（g）+H2（g）△H1=156.6kJ/mol
C3H6（g）→CH4（g）+C2H2　（g）△H2=32.4kJ/mol
则相同条件下，反应C3H8（g）→CH3CH=CH2（g）+H2（g）的△H=+124.2kJ•mol-1
（2）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐．电池反应方程式为C3H8+10CO32--20e-=13CO2+4H2O；放电时CO32-移向电池的负（填“正”或“负”）极．
（3）碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O．常温常压下，空气中的CO2溶于水，达到平衡时，溶液的pH=5.60，c（H2CO3）=1.5×10-5 mol•L-1．若忽略水的电离及H2CO3的第二步电离，则H2C03═O3-+H+的平衡常数K1=4.2×10-7mo1/L．（已知10-5.60=2.5×10-6）
（4）常温下，0.1mo1/L NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3）＞c（CO32-）（填“＞”、“=”或“＜”），原因是HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H2O?H2CO3+OH-，HCO3-的水解程度大于电离程度（用简要的文字明）．
16．5.6g铁与足量稀硫酸充分反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
计算：
（1）参加反应的Fe的物质的量是多少 mol；
（2）生成氢气的体积在标准状况下是多少升？
3．g--C3N4中掺杂少量铁元素能提高光催化效果．图1为g--C3N4的另一种单层结构；图c为Fe3+掺杂前后N-1s谱图（N原子1s的XPS谱图，图中峰的强度正比于原子数目），图2中横坐标为g--C3N4中N-1s结合能（原子结合能与稳定性成正比），掺杂Fe3+后，结合能最小的谱线发生了明显右移．
①Fe3+的价电子轨道表示式为．
②发生位移的谱线对应的N原子为1，2（填图b中的序号）．
③谱线右移的原因为掺杂后Fe3+与N原子形成配位键，N原子周围的电子云密度降低，原子核对核外导致的束缚能力提高，0.14%Fe-g-C3N4样品中N-1s轨道结合能升高．
13．锶原子核的符号是${\;}_{38}^{95}$Sr，那么它的原子（　　）
A．核外有38个电子，核内有95个质子B．核外有38个电子，核内有57个中子
C．核外有57个电子，核内有57个质子D．核外有57个电子，核内有38个质子
20．有关钠与乙醇的说法中，错误的是（　　）
A．钠的密度比乙醇的大
B．乙醇分子中6个氢原子的化学性质完全相同
C．钠与乙醇的反应比钠与水的反应缓和
D．钠与乙醇反应产生的气体可以燃烧，燃烧前必须验纯
7．已知C7H16有多种同分异构体，其中主链含有五个碳原子，有两个甲基作支链，符合条件的烷烃有4种，其中有一种同分异构体的一氯代物有4种同分异构体，请写出其结构简式，该烷烃分子的名称2，2-二甲基戊烷C7H16另一种同分异构体分子是由烯烃和氢气加成得到，而且该烯烃分子中的碳碳双键只有一种位置，试写出这种烯烃分子的名称3，3-二甲基-1-戊烯．
8．下列叙述中正确的是（　　）
A．在稀溶液中，1mol酸和1mol碱完全反应所放出的热量叫做中和热
B．化学键的变化必然会引起能量变化，所以，能量变化也一定会引起化学变化
C．热化学方程式中，各物质前的化学计量数不表示分子个数
D．如果反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，则发生的反应是放热反应

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