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【題目】某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響,進行了如下實驗:

(實驗原理)2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O

(實驗內容及記錄)

實驗編號

室溫下,試管中所加試劑及其用量 / mL

室溫下溶液顏色褪至無色所需時間 / min

0.6 mol/L

H2C2O4溶液

H2O

3 mol/L

稀硫酸

0.05mol/L KMnO4溶液

1

3.0

2.0

2.0

3.0

1.5

2

2.0

3.0

2.0

V1

2.7

3

1.0

V2

2.0

3.0

3.9

請回答:(1)表中V1=___________,V2=___________。

2)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù),可以得到的結論是_____________________________。

3)利用實驗1中數(shù)據(jù)計算,若用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為:υ(KMnO4) ________________________。

4)該小組同學根據(jù)經驗繪制了n(Mn2+) 隨時間變化趨勢的示意圖,如圖1所示。但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中n(Mn2+) 隨時間變化的趨勢應如圖2所示。該小組同學根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設,并繼續(xù)進行實驗探究。(忽略反應過程中溫度變化)

①該小組同學提出的假設是_______________________________________。

②請你幫助該小組同學完成實驗方案。

實驗編號

室溫下,試管中所加試劑及其用量 / mL

再向試管中加入少量固體

室溫下溶液顏色褪至無色所需時間 / min

0.6 mol/L

H2C2O4溶液

H2O

3 mol/L

稀硫酸

0.05 mol/L

KMnO4溶液

4

3.0

2.0

2.0

3.0

A

t

表中加入的固體A_______________。(寫化學式)

③若該小組同學提出的假設成立,應觀察到的現(xiàn)象是____________

5)工業(yè)上可用電解K2MnO4溶液的方法制取KMnO4,則電解時,陽極發(fā)生的電極反應式為____________________________________。

【答案】3.0 4.0 其他條件相同時,增大H2C2O4濃度(或反應物濃度),反應速率增大 1.0×102 mol / (L·min) 生成物中的MnSO4為該反應的催化劑(或Mn2+對該反應有催化作用) MnSO4 與實驗1比較,溶液褪色所需時間短 或:所用時間(t)小于1.5min MnO42eMnO4

【解析】

1)研究外界條件對化學反應速率的影響,需用控制單一變量法,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知變量為草酸的濃度,則為使混合液中硫酸和高錳酸鉀的濃度相同,需用水控制溶液的總體積相同,硫酸和高錳酸鉀的用量也相同;

2)從表中數(shù)據(jù)可知改變的條件是草酸的濃度,其他條件相同時,增大H2C2O4濃度(或反應物濃度),反應速率增大;

3)根據(jù)公式計算用高錳酸鉀表示的反應速率;

4)①由圖可知反應開始后速率增大的比較快,說明生成物中的MnSO4為該反應的催化劑(或Mn2+對該反應有催化作用);

②由表格中數(shù)據(jù)可知第4組與第1組除了A固體外,其余均相同,則與實驗1作對比實驗,為驗證假設,表中加入的固體AMnSO4;

③若該小組同學提出的假設成立,則第4組反應速率快;

5)根據(jù)題意知,Mn元素化合價由+6價升高為+7價,則電解時,陽極發(fā)生的電極反應式為MnO42- - e- MnO4-。

1)溶液的總體積相同,硫酸和高錳酸鉀的濃度相同,用量也相同。根據(jù)實驗1可知溶液總體積為10mL,所以V1=3.0mL,V2=4.0mL;

故答案為:3.0;4.0;

2)從表中數(shù)據(jù)可知改變的條件是草酸的濃度,其他條件相同時,增大H2C2O4濃度(或反應物濃度),反應速率增大;

故答案為:其他條件相同時,增大H2C2O4濃度(或反應物濃度),反應速率增大;

3)反應中消耗高錳酸鉀的濃度是,v(KMnO4);

故答案為:1.0×10-2 mol/(L·min);

4)①由圖可知反應開始后速率增大的比較快,說明生成物中的MnSO4為該反應的催化劑(或Mn2+對該反應有催化作用);

故答案為:生成物中的MnSO4為該反應的催化劑(或Mn2+對該反應有催化作用);

②由表格中數(shù)據(jù)可知第4組與第1組除了A固體外,其余均相同,則與實驗1作對比實驗,為驗證假設,表中加入的固體AMnSO4;

故答案為:MnSO4;

③若該小組同學提出的假設成立,則第4組反應速率快,應觀察到的現(xiàn)象是實驗1比較,溶液褪色所需時間短或所用時間(t)小于1.5min,從而說明Mn2+對該反應有催化作用;

故答案為:與實驗1比較,溶液褪色所需時間短或所用時間(t)小于1.5min;

5)根據(jù)題意知,工業(yè)上可用電解K2MnO4溶液的方法制取KMnO4,Mn元素化合價由+6價升高為+7價,則電解時,陽極發(fā)生的電極反應式為MnO42- - e- MnO4-;

故答案為:MnO42- - e- MnO4-

練習冊系列答案
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【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是

A. 60g丙醇中存在的共價鍵總數(shù)為10NA

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1)已知部分弱酸的電離常數(shù)如下表:

化學式

HF

H2CO3

H2S

電離平衡常數(shù)K

(25℃)

7.2×104

K1=4.4×107

K2=4.7×1011

K19.1×108

K21.1×1012

常溫下,pH相同的三種溶液NaF、Na2CO3、Na2S,物質的量濃度最大的是____

將過量H2S通入Na2CO3溶液,反應的離子方程式是____。

2)二元弱酸H2A溶液中H2A、HA、A2的物質的量分數(shù)δ(X)pH的變化如圖所示。則H2A的電離平衡常數(shù)K1____。

3)室溫下,用0.100 mol·L1鹽酸溶液滴定20.00 mL 0.l00 mol·L1的氨水溶液,滴定曲線如圖所示。(忽略溶液體積的變化)

①a點所示的溶液中c(NH3·H2O)____c(Cl)。

b點所示的溶液中c(Cl)____c(NH)。

pH =10的氨水與pH=4NH4C1溶液中,由水電離出的c(H+)之比為____。

(4)常溫下,要將ZnSO4溶液中的Zn2+沉淀完全(Zn2+的濃度小于105 mol·L1),應控制溶液的pH____。(已知25℃時,Ksp[Zn(OH)2] =1.0×l017

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A.可得,降解反應在50150s內的反應速率:vpCP)=8.0×106molL1s1

B.升高溫度,有利于加快降解反應速率,但溫度過高反應速率又會變慢

C.目的為探究溶液的pH對降解反應速率的影響

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B. 第5 min 時在反應容器中加入了0.20 mol CO2和0.40 mol H2

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序號

a

溫度

0

10

20

30

40

50

方法I

p>

方法II

方法II

下列敘述正確的是

A.實驗①、②、③的化學平衡常數(shù)的關系:

B.實驗①比實驗②所用的催化效率高

C.實驗的溫度:

D.實驗①前20min的平均反應速率

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反應時間

0

0

2

4

下列說法正確的是( )

A.反應在內的平均速率為 mol/L·min

B.反應在內容器內氣體的密度沒有變化

C.若升髙溫度,反應的平衡常數(shù)變?yōu)?/span>,則正反應為放熱反應

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1C的結構簡式__________;

2AD的關系______________________填序號

①同系物 ②同分異構體 ③同種物質 ④同位素 ⑤同素異形體

3)請寫出相對分子質量與D相等且屬于飽和一元醇的所有同分異構體的結構簡式______;

4)請寫出下列反應的方程式:轉化的離子方程式:_____________;C與氫氧化鈉水溶液反應的化學方程式:_________。

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