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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0.1 mol·L-1、0.2 mol·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: ;
预期现象是:
①溶液的颜色由 色变为 色,
②其中加入 mol·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-1) |
B(草酸溶液浓度/mol·L-1) |
C(硫酸溶液浓度/mol·L-1) |
褪色时间/s |
|
1 |
3 |
3 |
1 |
336 |
|
2 |
1 |
2 |
3 |
82 |
|
3 |
3 |
1 |
3 |
76 |
|
4 |
1 |
3 |
2 |
133 |
|
5 |
2 |
3 |
3 |
102 |
|
6 |
3 |
2 |
2 |
156 |
|
7 |
2 |
2 |
1 |
300 |
|
8 |
2 |
1 |
2 |
115 |
|
9 |
1 |
1 |
1 |
200 |
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
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-1 |
0.005 |
0.010 |
0.015 |
0.1 |
0.5 |
0.9 |
6 |
12 |
18 |
|
平均褪色时间/s |
138.3 |
172.3 |
189.3 |
130.3 |
179.3 |
190.3 |
278.7 |
134.7 |
86.7 |
(2)由表2可知,三因素中, 的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而 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 mol·L-1、草酸浓度为 mol·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-1 |
18 |
16 |
14 |
12 |
10 |
8 |
6 |
|
褪色时间/s |
67 |
83 |
90 |
103 |
129 |
146 |
200 |
(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 mol·L-1和 mol·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。
查看习题详情和答案>>
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0.1 mol·L-1、0.2 mol·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: ;
预期现象是:
①溶液的颜色由 色变为 色,
②其中加入 mol·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-1) | B(草酸溶液浓度/mol·L-1) | C(硫酸溶液浓度/mol·L-1) | 褪色时间/s |
| 1 | 3 | 3 | 1 | 336 |
| 2 | 1 | 2 | 3 | 82 |
| 3 | 3 | 1 | 3 | 76 |
| 4 | 1 | 3 | 2 | 133 |
| 5 | 2 | 3 | 3 | 102 |
| 6 | 3 | 2 | 2 | 156 |
| 7 | 2 | 2 | 1 | 300 |
| 8 | 2 | 1 | 2 | 115 |
| 9 | 1 | 1 | 1 | 200 |
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
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-1 | 0.005 | 0.010 | 0.015 | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 6 | 12 | 18 |
| 平均褪色时间/s | 138.3 | 172.3 | 189.3 | 130.3 | 179.3 | 190.3 | 278.7 | 134.7 | 86.7 |
(2)由表2可知,三因素中, 的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而 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 mol·L-1、草酸浓度为 mol·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-1 | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
| 褪色时间/s | 67 | 83 | 90 | 103 | 129 | 146 | 200 |
(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 mol·L-1和 mol·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。 查看习题详情和答案>>
(1)实验步骤如下(请填写空白):
①用
②将1.00×10-3mol?L-1草酸(H2C2O4)标准溶液置于酸式滴淀管中备用.
③装好实验装置(如图所示,图中X为一容积为5L的橡皮储气装置),打开
④取洗气瓶中溶液5mL到锥形瓶中,用标准草酸溶液进行滴定,并记录滴定所消耗的草酸溶液的体积.再重复实验2次(每次所用的高锰酸钾溶液均为5.00mL).
⑤计算3次实验消耗草酸溶液的平均体积,填入下表中.
| 滴定 次数 |
量取KMnO4溶液的体积(mL) | 标准草酸溶液的体积 | 平均值 (mL) | ||
| 滴定前刻度 | 滴定后刻度 | 实际体积(mL) | |||
| 第一次 | 5.00 | 0.00 | 19.60 | ||
| 第二次 | 5.00 | 0.20 | 19.60 | ||
| 第三次 | 5.00 | 0.06 | 18.06 | ||
(3)通过计算判断该居室内空气中甲醛的浓度是否达标,简要写出计算过程.用到的化学方程式有:4MnO4-+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+6H2O;2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(4)某同学用该方法测量的空气中甲醛含量的数值比小组的平均值低许多,请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量或量取及滴定实验均无错误)提出合理假设(至少答出2种可能性)
(5)实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中一致认为实验装置应加以改进.例如可将插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(如图),有利于提高实验的准确度,其理由是
该小组设计了如图1所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置以探究装置的多功能性.
①甲同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器,则装置Ⅰ的a仪器中可加入
②乙同学认为利用装置Ⅱ,可收集NO,试简述操作方法
(一)定性检验
(1)往黑色粉末中滴加盐酸,观察到有气泡产生,则黑色粉末中一定有
(2)热还原法检验:按图2装置连接好仪器(图中夹持设备已略去),检查装置的气密性.往装置中添加药品.打开止水夹K通入氢气,持续一段时间后再点燃C处的酒精灯.
请回答下列问题:
①检查装置A气密性的方法是
②B中试剂的名称是_
③若加热一段时间后,装置D中白色粉末变蓝色,对黑色粉末的组成得出的结论是
④综上所述:黑色粉末的组成为
(3)为进一步证明黑色粉末是否含Fe3O4,某同学设计实验方案如下:取少量黑色粉末于试管,加足量盐酸,充分振荡使黑色粉末完全溶解,滴入KSCN溶液,观察现象.请分析此方案是否可行,并解释原因.答:
(二).沉淀法定量测定
为进一步分析该黑色粉中两组分的比例关系,按图3实验流程进行测定.
(4)操作II的名称是
(5)通过以上数据,计算黑色粉末中两组分的质量分别为