【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反應(yīng)探究“外界條件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 實(shí)驗(yàn) 溫度/K | 有關(guān)物質(zhì) | 溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間/s | ||||
酸性KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | |||
A | 293 | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)A、B,可探究出___(填外部因素)的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,其中V1=____、T1=____;通過(guò)實(shí)驗(yàn)___(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))可探究出溫度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,其中V2=____。
(2)若t1<8,則由此實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是_____;忽略溶液體積的變化,利用實(shí)驗(yàn)B中數(shù)據(jù)計(jì)算,0~8s內(nèi),用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(KMnO4)=___。
(3)該小組的一位同學(xué)通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn),上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中n(Mn2+)隨時(shí)間的變化情況如圖所示,并認(rèn)為造成這種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對(duì)KMnO4與草酸之間的反應(yīng)有某種特殊作用,則該作用是____,相應(yīng)的粒子最可能是___(填粒子符號(hào))。
【答案】濃度 1 293 B、C 3 其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大 8.3×10-4mol·L-1·s-1 催化作用 Mn2+
【解析】
(1)A、B應(yīng)控制溫度相同,探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,B、C溫度不同可探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,研究某種因素對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),需要保證氣體條件相同,據(jù)此分析解答;
(2)若t1<8,則濃度越大,反應(yīng)速率越大;結(jié)合v=計(jì)算;
(3)根據(jù)n(Mn2+)隨時(shí)間的變化情況的圖像,反應(yīng)生成的錳離子可作催化劑加快反應(yīng)速率。
(1)實(shí)驗(yàn)A、B,滴加H2C2O4溶液的體積不等,故實(shí)驗(yàn)A、B,可探究出H2C2O4濃度的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響;據(jù)實(shí)驗(yàn)A可知,保證溶液的總體積為6mL,B中H2C2O4溶液3mL,故需加水6mL-2mL-3mL=1mL;A、B研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,需要溫度相同,故T1=293;B、C溫度不同,要探究出溫度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,其余條件相同,則V2=6mL-2mL-1mL=3mL;
(2)若t1<8,則由此實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大;根據(jù)實(shí)驗(yàn)B中數(shù)據(jù)可知,高錳酸鉀完全反應(yīng)需要的時(shí)間為8s,高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.02molL-1×0.002L=0.00004mol,混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為=×10-3mol/L,則用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為=8.3×10-4mol/(L·s);
(3)根據(jù)n(Mn2+)隨時(shí)間的變化情況的圖像,反應(yīng)一段時(shí)間后該反應(yīng)速率會(huì)加快,造成此種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對(duì)KMnO4與H2C2O4之間的反應(yīng)有某種特殊的作用,則該作用是催化作用,相應(yīng)的粒子最有可能的是Mn2+。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】四氯化鈦是制取海綿鈦和氯化法鈦白(二氧化鈦)的主要原料,用于制造顏料和鈦有機(jī)化合物以及國(guó)防上用的煙幕劑。同時(shí)也是制取航天航空工業(yè)材料——鈦合金的重要原料,由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3,含有少量Fe2O3、SiO2、Al2O3等雜質(zhì)),制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程如下:
已知:
Ⅰ.①中加入鐵屑至浸出液顯紫色,此時(shí)溶液仍呈強(qiáng)酸性。該過(guò)程中有如下反應(yīng)發(fā)生:
2Fe3++Fe===3Fe2+、2TiO2+(無(wú)色)+Fe+4H+===2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O、Ti3+(紫色)+ Fe3++ H2O===2TiO2+(無(wú)色)+ Fe2++2H+;
Ⅱ.四氯化鈦的熔點(diǎn)-25.0℃,沸點(diǎn)136.4℃,SiCl4的熔點(diǎn)-68.8℃,沸點(diǎn)57.6℃。
回答下列問(wèn)題:
(1)用鹽酸酸浸時(shí),為使酸浸速率加快,可采取的措施是:________________(至少寫2條),發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為:___________。
(2)廢渣的成分是_______。
(3)如何檢驗(yàn)富含TiO2+溶液中是否還含鐵元素_____________。
(4)若將制得的固體TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3雜質(zhì),還可制得鈦白粉。已知25℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____。
(5)上述工藝具有成本低、可用低品位礦物為原料等優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)綠色化學(xué)理念,該工藝流程中存在的不足之處是_______(只要求寫出一項(xiàng))。
(6)要精制含少量SiCl4雜質(zhì)的TiCl4,可采用的方法是_______。
(7)用TiCl4水解生成TiO2·nH2O,經(jīng)過(guò)濾、水洗除去其中的Clˉ,再烘干、焙燒除去水分得到粉體TiO2.寫出TiCl4水解生成TiO2·nH2O的化學(xué)方程式__________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將鎂鋁鐵合金投入到300 mL硝酸溶液中,金屬恰好完全溶解生成Mg2+、Al3+和Fe3+;硝酸全部被還原為一氧化氮,其體積為6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),當(dāng)加入300 mL某濃度氫氧化鈉溶液時(shí),金屬陽(yáng)離子恰好全部沉淀,干燥后測(cè)得質(zhì)量為27.2 g。下列有關(guān)推斷正確的是( )
A. 參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.9 mol
B. 參加反應(yīng)的金屬的質(zhì)量為11.9 g
C. 硝酸的物質(zhì)的量濃度為3 mol·L-1
D. 氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度為6 mol·L-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,W、X的最外層電子數(shù)之和是Z的2倍,X的原子半徑是同周期所有主族元素中最小的,W或X的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分子與具有相同的電子數(shù)。
下列說(shuō)法正確的是( )
A.簡(jiǎn)單離子半徑:
B.X、Y兩種元素形成的化合物水溶液呈堿性
C.Y、Z的最高正價(jià)之和與X的相等
D.W的氫化物與W的氧化物之間一定不能發(fā)生反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組探究氨的還原性及檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì),按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(圖中夾持裝置已略去)。將B處的三氧化二鉻加熱至紅熱,再鼓入空氣,已知:無(wú)水氯化鈣可吸收氨氣和水;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。
(2)證明氨氣發(fā)生了催化氧化的現(xiàn)象是____________________________。
(3)寫出(2)中反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________。
(4)裝置E作用是________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】19.2 g Cu加入到100 mL一定濃度的硝酸溶液中,假定兩者恰好完全反應(yīng),同時(shí)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96 L NO和NO2的混合氣體(忽略氣體的溶解及轉(zhuǎn)化)。求:
(1)混合氣體中NO和NO2的體積比。_____________
(2)硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度。__________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】自然界中存在大量的元素,如鈉、鎂、鋁、鐵、銅、砷、鋅、鎳等在生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(1)請(qǐng)寫出Fe的基態(tài)原子核外電子排布式________,砷屬于________區(qū)元素。
(2)金屬A的原子只有3個(gè)電子層,其第一至第四電離能如下:
電離能 | ||||
A | 932 | 1821 | 15390 | 21771 |
則A原子的價(jià)電子排布式為___________________________。
(3)鋅化銅是一種金屬互化物,其化學(xué)式有多種形式,如,,等。其中所含元素銅的第二電離能________(填“大于”“小于”或“等于”)鋅的第二電離能。
(4)用鋅還原的鹽酸溶液,經(jīng)后續(xù)處理可制得綠色的晶體。該晶體所含元素中,電負(fù)性最大的元素是________,與Ti形成配位鍵的配體是________,該配合物中含有鍵的數(shù)目為________。
(5)能形成多種配離子,如,等。的空間構(gòu)型為:________;與互為等電子體的分子有:___________________(填分子式)。
(6)銅的化合物種類很多,如圖是氯化亞銅的晶胞結(jié)構(gòu)(黑色球表示,白色球表示),已知晶胞的棱長(zhǎng)為acm,則氯化亞銅密度的計(jì)算式為ρ=________(用表示阿伏加德羅常數(shù))
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(10分)(1)在粗制CuSO4·5H2O晶體中常含有雜質(zhì)Fe2+。在提純時(shí)為了除去Fe2+,常加入合適氧化劑,使Fe2+氧化為Fe3+,下列物質(zhì)可采用的是________。
A. KMnO4B. H2O2C. Cl2水 D. HNO3
然后再加入適當(dāng)物質(zhì)調(diào)整至溶液pH=4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,可以達(dá)到除去Fe3+而不損失CuSO4的目的,調(diào)整溶液pH可選用下列中的________。
A. NaOH B. NH3·H2O C. CuO D. Cu(OH)2
(2)甲同學(xué)懷疑調(diào)整至溶液pH=4是否能達(dá)到除去Fe3+而不損失Cu2+的目的,乙同學(xué)認(rèn)為可以通過(guò)計(jì)算確定,他查閱有關(guān)資料得到如下數(shù)據(jù),常溫下Fe(OH)3的溶度積Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度積Ksp=3.0×10-20,通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol·L-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全,設(shè)溶液中CuSO4的濃度為3.0 mol·L-1,則Cu(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)溶液的pH為________,Fe3+完全沉淀時(shí)溶液的pH為________,通過(guò)計(jì)算確定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有關(guān)反應(yīng)速率的說(shuō)法正確的是( )
A.相同條件下,形狀大小相同的Mg、Al 分別與同濃度的鹽酸反應(yīng)的速率相同
B.使用合適的催化劑可以加快反應(yīng)速率,但不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
C.在容積固定的恒溫密閉容器中,發(fā)生合成NH3的反應(yīng),充入He,反應(yīng)速率增大
D.10mL0.5mol·L-1的FeCl3溶液加入10mL的0.5mol·L-1的KSCN 溶液,充分反應(yīng)后加入KCl固體,溶液顏色變淺
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