11.某化学兴趣小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号室温下,试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
H2O0.2 mol/L
KMnO4溶液
3 mol/L
稀硫酸
13.02.03.02.04.0
23.03.02.02.05.2
33.04.01.02.06.4
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应速率增大.
(2)利用实验1数据计算,用KMnO4的浓度变化表示反应速率 (KMnO4)=1.5×10-2mol•L-1•min-1或0.015 mol•L-1•min-1
(3)该小组同学根据经验绘制了 (Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图甲所示.但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中 (Mn2+) 随时间变化的趋势应如图乙所示. 该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究.
        
①该小组同学提出的假设是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用).
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并选择表中空白处应加入的物质.
实验编号室温下,试管中所加试剂及其用量/mL再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
H2O0.2 mol/L
KMnO4溶液
3 mol/L
稀硫酸
43.02.03.02.0 
A.KMnO4       B.H2C2O4      C.K2SO4        D.MnSO4
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是实验4与实验1比较,溶液褪色所需时间短 或:溶液褪色所用时间(t)小于4min.
10.生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注:破氰反应是指氧化剂将CN-氧化的反应).
【相关资料】
①氰化物主要是以CN-和[Fe(CN)6]3-两种形式存在.
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+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-难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化.
【实验过程】
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:
(l)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验
序号
实验目的初始pH废水样品体积/mLCuSO4溶液的体积/mL双氧水溶液的体积/mL蒸馏水的体积/mL
为以下实验操作参考760101020
废水的初始pH对破氰反应速率的影响1260101020
双氧水的浓度对破氰反应速率的影响760102010
实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN-表示)随时间变化关系如图所示.

(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=0.0175mol•L-1•min-1
(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,其原因可能是初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化)(填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN-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:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
(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,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)
实验步骤(不要写出具体操作过程)预期实验现象和结论
8.生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注:破氰反应是指氧化剂将CN-氧化的反应).
相关资料
①氰化物主要是以CN-和[Fe(CN)6]3-两种形式存在.
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+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-难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化.
实验过程
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:
(l)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验
序号
实验目的初始pH废水样品体积/mLCuSO4溶液的体积/mL双氧水溶液的体积/mL蒸馏水的体积/mL
为以下实验操作参考760101020
废水的初始pH对破氰反应速率的影响1260101020
双氧水的浓度对破氰反应速率的影响760102010
实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN-表示)随时间变化关系如图所示.

(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=0.0175mol•L-1•min-1
(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,其原因可能是初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化(填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN-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:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
(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,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)

实验步骤(不要写出具体操作过程)预期实验现象和结论
7.某研究性学习小组向一定量的NaHSO3溶液(加入少量淀粉)中加入稍过量的KIO3溶液,一段时间后,溶液突然变蓝色.为进一步研究有关因素对反应速率的影响,探究如下.
(1)查阅资料 知NaHSO3与过量KIO3反应分为两步进行,且其反应速率主要由第一步反应决定.已知第一步反应的离子方程式为IO3-+3HSO3-═3SO42-+I-+3H+,则第二步反应的离子方程式为IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O.
(2)通过测定溶液变蓝所用时间来探究外界条件对该反应速率的影响,记录如下.
编号0.01mol/LNaHSO3溶液/mL0.01mol/L KIO3
溶液/mL
H2O/mL反应温度
/℃
溶液变蓝所用时间t/s
6.010.04.015t1
6.014.0015t2
6.0ab25t3
实验①②是探究KIO3溶液的浓度对反应速率的影响,表中t1>t2(填“>”、“=”或“<”);
实验①③是探究温度对反应速率的影响,表中a=10.0,b=4.0.、
(3)将NaHSO3溶液与KIO3溶液在恒温条件下混合,用速率检测仪检测出起始阶段反应速率
逐渐增大.该小组对其原因提出如下假设,请你完成假设二.
假设一:生成的SO42-对反应起催化作用;
假设二:生成的I-或H+对反应起催化作用;

(4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容.
实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论
在烧杯甲中将一定量的NaHSO3溶液与KIO3溶液混合,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(甲)
在烧杯乙中先加入少量①Na2SO4粉末,其他条件与甲完全相同,用速率检测仪测定起始时的反应速率v(乙)
②若v(甲)=v(乙),则假设一不成立
③若v(甲)<v(乙),则假设一成立
(填“>”、“=”或“<”)
6.某探究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素.实验条件作如下限定:催化剂的用量可选择0.5g、0g,酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.01mol•L-1、0.001mol•L-1,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(0.1mol•L-1 )的用量均为2mL.
(1)该反应的离子方程式:2MnO4-+5H2C2O4+6H+═10CO2↑+2Mn2++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/gKMnO4酸性溶液的浓度/mol•L-1实验目的
2980.50.01(Ⅰ)实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和④探究催化剂对该反应速率的影响
(3)在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现,未加催化剂的情况下,刚开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快.
针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快,从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是生成的Mn2+催化反应的进行.若用实验证明你的猜想.除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是B.
A.硫酸钾      B.硫酸锰      C.二氧化锰      D.水
(4)可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na2C2O4)样品中草酸钠的质量分数.该小组称量2.68g草酸钠样品溶于稀硫酸中,然后用0.2000mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 ).
①滴定前是否要滴加指示剂?否(填“是”或“否”),当溶液由无色变为紫红色,且在半分钟内不褪色,说明滴定达到终点.
②滴定时用b(填a或b )滴定管盛装KMnO4标准溶液.
③达到终点时消耗了15.00mL的高锰酸钾溶液,样品中草酸钠的质量分数为37.5%.
5.某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定.
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭 真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)
实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表:
温度/℃15.020.025.030.035.0
平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0
平衡气体总浓度/mol•L-12.4×10-33.4×10-34.8×10-36.8×10-39.4×10-3
①可以判断该分解反应已经达到平衡的是BC.
A.2v(NH3)=v(CO2
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②根据表中数据,列式计算 25.0℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数:K=c2(NH3)•c(CO2)=($\frac{2}{3}$c2($\frac{1}{3}$c)=$\frac{4}{27}$×(4.8×10-33=1.6×10-8
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在 25.0℃下达到分解平衡.若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量增加(填“增加”、“减少”或“不变”).
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H>0(填“>”、“=”或“<”),熵变△S>0(填“>”、“=”或“<”).
(2)已知:NH2COONH4+2H2O?NH4HCO3+NH3•H2O.该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定其水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间的变化趋势如图所示.
⑤计算 25.0℃时,0~6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率:0.05mol•L-1•min-1
⑥根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大:25.0℃时反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大.
 0  155516  155524  155530  155534  155540  155542  155546  155552  155554  155560  155566  155570  155572  155576  155582  155584  155590  155594  155596  155600  155602  155606  155608  155610  155611  155612  155614  155615  155616  155618  155620  155624  155626  155630  155632  155636  155642  155644  155650  155654  155656  155660  155666  155672  155674  155680  155684  155686  155692  155696  155702  155710  203614 

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