题目内容
9.酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应.某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素.Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸.
(1)写出滴定过程中发生反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
(2)滴定过程中操作滴定管的图示正确的是A.
(3)若配制酸性KMnO4标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,会使测得的草酸溶液浓度偏低(填“偏高”、“偏低”、或“不变”).
Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol•L-1.用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL).
| 实验编号 | 温度(℃) | 催化剂用量(g) | 酸性高锰酸钾溶液 | 实验目的 a.实验1和2是…. b.实验1 和3 探究反应物浓度对该反应速率的影响; c.实验1 和4探究催化剂对该反应速率的影响. | |
| 体积(mL) | 浓度 (mol•L-1) | ||||
| 1 | 25 | 0.5 | 4 | 0.1000 | |
| 2 | 50 | 0.5 | 4 | 0.1000 | |
| 3 | 25 | 0.5 | 4 | 0.0100 | |
| 4 | 25 | 0 | 4 | 0.1000 | |
(5)该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
| 实验编号 | 溶液褪色所需时间(min) | ||
| 第1 次 | 第2 次 | 第3 次 | |
| 1 | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
| 3 | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
(6)该实验中使用的催化剂应选择MnSO4并非MnCl2,原因为2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O(离子方程式表示).
分析 Ⅰ.(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离子;
(2)根据滴定管的使用规则判断;
(3)配置酸性KMnO4标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,溶液的体积偏小,配制的溶液的浓度偏大,滴定时消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小;
Ⅱ.(4)实验1、2只有温度不同,其他用量完全相同;
(5)高锰酸钾的物质的量相同,浓度不同的草酸溶液,可以探究反应物浓度对该反应速率的影响;
(6)酸性条件下,高锰酸根离子能将氯离子氧化成氯气.
解答 解:Ⅰ.(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价的锰离子,由于草酸分子中有2个C原子,根据得失电子守恒,高锰酸钾与草酸的反应比例为 5:2,故反应的方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)根据滴定管的使用规则,滴定时,左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出,防止活塞被意外打开,即如图A所示操作,
故答案为:A;
(3)配置酸性KMnO4标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线,溶液的体积偏小,配制的溶液的浓度偏大,滴定时消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小,则消耗的高锰酸钾的物质的量偏小,由2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,测定的草酸的物质的量偏小,即测得的草酸溶液浓度偏低,
故答案为:偏低;
Ⅱ.(4)实验1、2反应物用量完全相同,只有温度不同,目的就在于探究温度不同对反应速率的影响,
故答案为;探究温度不同对反应速率的影响;
(5)因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系,需满足高锰酸钾的物质的量相同,浓度不同的草酸溶液,
故答案为:其它条件相同时,利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间;
(6)酸性条件下,高锰酸根离子能将氯离子氧化成氯气,自身被还原成二价锰离子,反应方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O,
故答案为:2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O.
点评 本题考查了探究温度、浓度对反应速率的影响、浓度随时间变化的曲线,题目难度中等,试题侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力.
| A. | Mg电极是该电池的正极 | B. | H2O2在石墨电极上发生氧化反应 | ||
| C. | 该电池的总反应为:Mg+H2O2═Mg(OH)2 | D. | 溶液中Cl-向正极移动 |
(1)用碱式滴定管量取20.00mL待测液,将其移至锥形瓶中,再滴入酚酞;
(2)用0.1000mol/L标准盐酸滴定NaOH溶液,滴定时两眼应注视锥形瓶中溶液颜色变化直到滴定终点;
(3)以下操作中能导致所测定NaOH溶液浓度偏低的是(注意:错选、多选倒扣分)BC;
A.酸式滴定管未用标准溶液润洗
B.摇动锥形瓶时,有液滴飞溅出来
C.读取盐酸的体积时,滴定前平视读数,滴定后俯视读数
(4)某同学滴定时记录的数据如下:
| 实验编号 | 待测NaOH溶液的体积/mL | 滴定完成时,消耗盐酸的体积/mL |
| 1 | 20.00 | 22.40 |
| 2 | 20.00 | 22.42 |
| 3 | 20.00 | 22.38 |
| A. | 滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小 | |
| B. | 用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大 | |
| C. | 用湿润的pH试纸测溶液的pH,测定值一定有误差 | |
| D. | 测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测中和热的值偏小 |
| A. | 稀盐酸 | B. | 品红溶液 | C. | 酸性高锰酸钾 | D. | 溴水 |