15.甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素.
设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小某同学进行实验,实验装置如图.其中A、B的成分见表
序号A溶液B溶液
2mL0.2mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/LKMnO4溶液
2mL0.1mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/LKMnO4溶液
2mL0.2mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4
(1)该反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)实验开始前需要检查气密性.分液漏斗中A溶液应该一次性加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)
(3)完成该实验还需要秒表(或计时器)(填仪器名称),实验结束后读数前需要移动量气管,使两个量气管的液面相平.
乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验
实验编号1234
水/mL1050X
0.5mol/L H2C2O4/mL510105
0.2mol/L KMnO4/mL551010
时间/s402010---
(4)X=5,4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是KMnO4过量.
(5)2号反应中,H2C2O4的反应速率为0.00625mol/(L•s).
(6)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,
溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快.某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,结果如表:
时间/s051015202530
温度/℃2526262626.52727
结合实验目的与表中数据,你得出的结论是温度不是反应速率突然加快的原因.
(7)从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是催化剂的影响.若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是D(填字母).
A.硫酸钾      B.水     C.二氧化锰     D.硫酸锰.
14.Ⅰ.已知:Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如表系列实验:
实验
序号
反应温
度/℃
Na2S2O3溶液稀硫酸H2O
V/mLc/mol•L-1V/mLc/mol•L-1V/mL
2010.00.1010.00.500
40V10.10V20.50V3
20V40.104.00.50V5
(1)该实验①、②可探究温度对反应速率的影响,因此V1=10.0,V2=10.0,V3=0.
(2)下列有关该实验的叙述正确的是A(填字母).
A.实验前,应先用黑墨水笔在白纸上画粗浅一致的“+”字,衬在锥形瓶底部,实验中记录反应开始到产生的浑浊将锥形瓶底部的“+”字刚好完全遮盖所需的时间
B.该实验所需的计量仪器有量筒、温度计
C.实验时,应先将量取的Na2S2O3和H2SO4溶液混合,然后置于相应温度的热水浴中反应,记录每组反应所需时间
(3)实验过程中为什么不用测量一定时间内放出SO2气体的量来表示该反应的化学反应速率的大小?SO2易溶于水,无法准确测量其体积.
Ⅱ.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水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间的变化趋势如图2所示.
(4)25.0℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为0.05mol/(L•min).
(5)根据图中信息,如何说明该水解反应的速率随温度升高而增大:25℃反应物起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大.
13.用如图所示的装置来测定镁与硫酸反应的速率,在锥形瓶中加入0,7克镁带,按图连接好装置,从A中加入20.0ml0.5mol/LH2SO4.记录注射器活塞的位置和相应的时间.记录数据如表
时间/s0t2t
活塞的位置/ml17.325.636.6
(1)检查该装置气密性的方法是将装置安装好后,关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞拉出一定距离,然后松开活塞,若活塞回到原位则气密性良好;或先将活塞位置固定好,然后从分液漏斗中加水,若水不能顺利流下,则装置气密性好.
(2)仪器A的名称是分液漏斗.
(3)0-t时间段与t-2t时间段,化学反应速率最快的是t-2t,原因是镁与硫酸反应放热,温度升高,反应速率加快.
(4)用上述装置探究Fe3+、Cu2+对双氧水分解速率的影响,所用试剂:5%H2O2、0,1mol/LFeCl3、0.2mol/LCuCl2,完成表的实验设计:
实验序号双氧水体积/mL蒸馏水体积/mL添加的物质
11004mLFeCl3
21022mLCuCl2
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:
②上表中需要添加的物质是4mlFeCl3溶液.
③本实验需要测定的数据是收集相同体积的氧气所需时间(或相同时间产生氧气的体积).
(5)为确定MnO2催化双氧水分解的最佳条件,用该实验装置进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如表.

0.1g0.3g0.8g
10mL1.5%223s67s36s
10mL3.0%308s109s98s
10mL4.5%395s149s116s
分析表中数据回答下列问题:
①相同浓度的过氧化氢的分解速率随着MnO2用量的增加而加快(填“加快”、“减慢”或“不变”).
②从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入0.3 g的MnO2为较佳选择.
③该小组的某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的MnO2时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确?不正确(填“正确”或“不正确”),理由是H2O2的浓度扩大二倍(从1.5%-→3.0%),但反应所需时间比其二倍小的多.(提示:H2O2溶液的密度可认为近似相等.)
6.草酸是一种重要的试剂.下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验.
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol•L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1mol•L-1、0.2mol•L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间.
实验中发生反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
预期现象是:
①溶液的颜色由紫色变为无色,
②其中加入0.2mol•L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色.
然而实验结果并不尽如人意.实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢.
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究.下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验
编号
A(KMnO4溶液浓度/mol•L-1B(草酸溶液浓度/mol•L-1C(硫酸溶液浓度/mol•L-1褪色时间/s
1331336
212382
331376
4132133
5233102
6322156
7221300
8212115
9111200
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如表
表2 各因素水平的数据处理结果
A(KMnO4溶液)B(草酸溶液)C(硫酸溶液)
浓度/mol•L-10.0050.0100.0150.10.50.961218
平均褪色时间/s138.3172.3189.3130.3179.3190.3278.7134.786.7
(2)由表2可知,三因素中,C的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而A和B的浓度对反应速率的影响不显著.
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为0.005mol•L-1、草酸浓度为0.1mol•L-1时,反应最快.即因素A、B的较适宜实验条件得以确定.
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol•L-1181614121086
褪色时间/s678390103129146200
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为18mol•L-1和10mol•L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异.
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响.
 0  162895  162903  162909  162913  162919  162921  162925  162931  162933  162939  162945  162949  162951  162955  162961  162963  162969  162973  162975  162979  162981  162985  162987  162989  162990  162991  162993  162994  162995  162997  162999  163003  163005  163009  163011  163015  163021  163023  163029  163033  163035  163039  163045  163051  163053  163059  163063  163065  163071  163075  163081  163089  203614 

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