题目内容
【题目】某实验小组设计实验,利用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应,测定溶液紫色消失所需时间的方法,研究浓度对反应速率的影响。供选择的实验药品有:0.01mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1H2C2O4溶液、0.2mol·L-1H2C2O4溶液。
(1)H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为_______________。
(2)请完成以下实验设计表。
实验 | 酸性KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色时间/s | ||
c/(mol·L-1) | V/mL | c/(mol·L-1) | V/mL | ||
甲 | 0.01 | 4 | 0.1 | 2 | t1 |
乙 | a | 4 | b | 2 | t2 |
①表中a=________、b=________;
②甲组实验KMnO4的平均反应速率是:____________(用含t1的式子表示)。
(3)测得某次实验(恒温)时,溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图。请解释n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因:___________________。
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【答案】5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 0.01 0.2
Mn2+对该反应有催化作用
【解析】
(1)高锰酸钾具有强氧化性,能把草酸氧化成二氧化碳,自身被还原成二价锰,同时生成水,根据得失电子守恒和原子守恒解答;
(2)①比较溶液的褪色时间,高锰酸钾酸性溶液的浓度应一致,H2C2O4溶液的浓度应不同;
②根据v=
计算;
(3)浓度、温度、催化剂影响化学反应速率,根据反应5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可知,该反应中产生了锰离子,锰离子对该反应起到了催化作用,大大加快了反应速率。
(1)高锰酸钾具有强氧化性,把草酸中的C从+3价氧化成+4价的二氧化碳,Mn元素从+7价变化到+2价的锰,由于草酸分子中有2个C原子,所以高锰酸钾与草酸的反应比例为5:2,故反应的方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)①比较溶液的褪色时间,高锰酸钾酸性溶液的浓度应一致,因此a=0.01,H2C2O4溶液的浓度应不同,所用H2C2O4溶液的浓度可选择:0.2molL-1,因此b=0.2;
②反应开始时:c(KMnO4)=
=
molL-1,反应时间:△t=t1s,KMnO4的平均反应速率:ν(KMnO4)=
=
molL-1s-1;
(3)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图,根据离子反应2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,该反应中产生了锰离子,锰离子对该反应起到了催化作用,大大加快了反应速率,故n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大。
【题目】室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 | 实验操作和现象 | 结论 |
A | 室温下,向苯酚钠溶液中通足量CO2,溶液变浑浊 | 碳酸的酸性比苯酚的强 |
B | 加热乙醇与浓硫酸的混合溶液,将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去 | 有乙烯生成 |
C | 向5 mL 0.1 mol·L1 KI溶液中加入1 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液,充分反应后,萃取分液,向水层中滴加KSCN溶液,溶液呈血红色 | I-与Fe3+的反应有一定限度 |
D | 向NaHCO3溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变蓝 | Kw<Ka1(H2CO3)×Ka2(H2CO3) |
A.AB.BC.CD.D