题目内容
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) | |||
| ① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 4mL 4mol/L | 25 |
| ② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 4mL 4mol/L | 25 |
| ③ | 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:_________。
【答案】(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。
化学反应的快慢和限度对人类生产生活有重要的意义。
(1)请将影响表中“实例”反应速率的“条件”仿照示例填在空格横线上。
| 实例 | 影响条件 |
| ①食物放在冰箱里能延长保质期 | 温度(示例) |
| ②实验室将块状药品研细,再进行反应 | ____________ |
| ③用H2O2分解制O2时,加入MnO2 | ____________ |
| ④工业制硫酸催化氧化SO2制取SO3时,通入过量的空气 | ____________ |
(2)一定温度下,在2L体积不变的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的量随时间变化的曲线如图所示:
![]()
①写出该反应的化学方程式__________。
②从反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为__________mol/(L·s)。
③该反应的化学平衡常数为__________(结果保留整数)。
④当反应进行到15 s时,向密闭容器中通入氩气,此时用Z表示的反应速率__________(填“小于”或“等于”或“大于”)10 s时用Z表示的反应速率。