20.某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法,研究影响反应速率的因素.实验条件作如下限定:
所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010mol•L-1、0.0010mol•L-1,催化剂的用量可选择0.5g、0g,实验温度可选择298K、323K.每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液(0.10mol•L-1)的用量均为2mL.
(1)已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如图1,请写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.

(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号T/K催化剂的用量/g酸性KMnO4溶液的浓度/mol•L-1实验目的
2980.50.010a.实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响;
b.实验①和③
探究温度对反应速率的影响;
c.实验①和④
探究催化剂对反应速率的影响.
  
  0.010
   
(3)某同学对实验①和②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 t/min
第1次第2次第3次
14.013.011.0
6.56.76.8
①实验Ⅱ中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为1×10-4mol•L-1•min-1(忽略混合前后溶液的体积变化).
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下,酸性KMnO4溶液的浓度越小,所需要的时间就越短,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确否(填“是”或“否”).他认为不用经过计算,直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系,你认为是否可行否(填“是”或“否”),若不可行(若认为可行则不填),请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案:取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液,分别同时与体积相同、浓度相同的酸性高锰酸钾溶液反应
(4)该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4并简述选择的理由:MnSO4,如选用MnCl2,则酸性高锰酸钾会与Cl-反应,而且引入了Cl-无法证明是Mn2+起了催化作用
(5)化学催化剂有很多,在生产和科技领域起到重大作用.探究小组又利用乙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果.将50mL H2O2一次性加入盛有0.10mol MnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)/mL]和时间(t/min)的关系如图2所示.
①实验时放出气体的总体积是110mL.
②b小于(填“大于”“小于”或“等于”)90mL.
19.最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,反应的化学方程式及装置图1(部分装置省略)如下:

已知:正丁醇沸点118℃,纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体,沸点340℃,酸性条件下,温度超过180℃时易发生分解.
由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如图2:
①向三颈烧瓶内加入30g(0.2mol)邻苯二甲酸酐,22g(0.3mol)正丁醇以及少量浓硫酸.
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,保温至反应结束.
③冷却至室温,将反应混合物倒出.通过工艺流程中的操作X,得到粗产品.
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→圆底烧瓶→减压蒸馏,经过处理得到产品20.85g.
请回答以下问题:
(1)步骤②中不断从分水器下部分离出产物水的目的是有利于反应向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动,提高产率.判断反应已结束的方法是分水器中的水位高度基本保持不变时(或者冷凝管中不再有液体滴下).
(2)上述实验可能生成的副产物的结构简式为CH2=CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3等(填一种即可)
(3)操作X中,应先用5%Na2CO3溶液洗涤粗产品.纯碱溶液浓度不宜过高,更不能使用氢氧化钠;若使用氢氧化钠溶液,对产物有什么影响?(用化学方程式表示)+2NaOH$\stackrel{加热}{→}$+2CH3CH2CH2CH2OH.
(4)操作X中,分离出产物的操作中必须使用的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯.
(5)粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是邻苯二甲酸二丁酯沸点较高,高温蒸馏会造成其分解,减压可使其沸点降低.
(6)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯(式量是278)的产率为50%.
 0  152269  152277  152283  152287  152293  152295  152299  152305  152307  152313  152319  152323  152325  152329  152335  152337  152343  152347  152349  152353  152355  152359  152361  152363  152364  152365  152367  152368  152369  152371  152373  152377  152379  152383  152385  152389  152395  152397  152403  152407  152409  152413  152419  152425  152427  152433  152437  152439  152445  152449  152455  152463  203614 

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