题目内容

(16分)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,部分性质如下:能溶于水,易溶于乙醇;大约在175℃升华(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO);H2C2O4+Ca(OH)2=CaC2O4↓+2H2O。现用H2C2O4进行如下实验:

(一)探究草酸的不稳定性

通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO,A、B、C中所加入的试剂分别是:

A、乙醇 B、 C、NaOH溶液。

(1)B中盛装的试剂 (填化学式)

(2)A中加入乙醇的目的是 。

(二)探究草酸的酸性

将0.01mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100ml 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈碱性,其原因是 (用离子方程式表示)。

(三)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素

I、实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸

反应原理: MnO4- + H2C2O4 + = Mn2+ + CO2↑+ H2O

(1)配平上述离子方程式。

(2)滴定时KMnO4溶液应盛装于 (填 “酸式”或“碱式”)滴定管中。

Ⅱ、探究影响化学反应速率的因素

实验组别

c(H2C2O4)

/(mol/L)

V(H2C2O4)

/ml

c(KMnO4)

/(mol/L)

V(KMnO4)

/ml

c(H2SO4)

/(mol/L)

褪色所需时间

实验

目的

1

0.2

2

0.0025

4

0.12

6'55''

(a)

0.2

2

0.005

4

0.12

5'17''

0.2

2

0.01

4

0.12

3'20''

0.2

2

0.02

4

0.12

9'05''

0.2

2

0.03

4

0.12

11'33''

0.2

2

0.04

4

0.12

14'20''

下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据:

请回答:

(1)实验目的(a)是 ;

(2)根据表中数据在坐标中画出反应褪色所需时间随KMnO4溶液浓度的变化关系图像;

(3)若要探究催化剂对该反应速率的影响应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂,其原因是 。

练习册系列答案
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(15分)氰化物有剧毒,氰化电镀会产生大量含氰化物的废水,该电镀含氰废水中的氰化物主要是以CN一和[Fe(CN)6]3-两种形式存在。研究表明可采用双氧水氧化法处理电镀含氰废水。某化学兴趣小组模拟双氧水氧化法探究有关因素对该破氰反应速率的影晌(破氰反应是指氧化剂将CN-氧化的反应)。

【查阅资料】

①Cu2+可作为双氧水氧化法废水处理过程中的催化剂;

②Cu2十在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计;

③[Fe(CN)6]3-较CN一难被双氧水氧化,pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化。

[实脸设计]

在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,设计如下对比实验。

(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验编号

实验目的

初始pH

废水样品体积mL

CuSO4溶液的体积/mL

双氧水溶液的体积/mL

蒸馏水的体积mL

为以下实验作参考

7

60

10

10

20

废水的初始pH对破氰反应速率的影响

12

60

10

10

20

10

【数据处理]

实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN一表示)随时间变化关系如下图所示。

(2)实验①中20——60 min时间段反应速率v(CN-)= ____mol·L-1min-1。

【解释和给论]

(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是______

(填一点即可)。

在偏碱性条件下,含氰废水中的CN一最终被双氧水氧化为HCO3- ,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式:

(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实脸并验证上述结论,完成下表中内容。

(己知:废水中的CN一浓度可用离子色谱仪测定)

实验步骤(不要求写出具体操作过程)

预期实验现象和结论

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