【題目】某化學(xué)實驗小組用酸性 KMnO4 溶液和草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng),研究外界條件對反應(yīng)速率的影響,實驗操作及現(xiàn)象如下:
編號 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 |
向一支試管中先加入 1mL 0.01 mol/L 酸性KMnO4 溶液,再加入 1 滴 3mol/L 硫酸和 9 滴蒸餾水,最后加入1mL 0.1mol/L 草酸溶液 | 前 10min 內(nèi)溶液紫色無明顯變化,后顏色逐漸變淺, 30 min 后幾乎變?yōu)闊o色 | |
Ⅱ | 向另一支試管中先加入 1mL 0.01mol/L 酸性KMnO4 溶液,再加入 10 滴 3mol/L 硫酸,最后加入 1mL 0.1mol/L 草酸溶液 | 80s 內(nèi)溶液紫色無明顯變化,后顏色迅速變淺,約150s 后幾乎變?yōu)闊o色 |
(1)將高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式補充完整__________:
□MnO +□H2C2O4 + □ = □Mn2+ +□ +□H2O
(2)由實驗 I、Ⅱ可得出的結(jié)論是_____。
(3)關(guān)于實驗Ⅱ中 80s 后溶液顏色迅速變淺的原因,該小組提出了猜想:該反應(yīng)中生成的 Mn2+ 對反應(yīng)有催化作用。設(shè)計實驗 Ⅲ,驗證猜想。
① 補全實驗Ⅲ的操作:
向試管中先加入 1mL 0.01mol/L 酸性 KMnO4 溶液,_____,最后加入 1mL 0.1mol/L 草酸溶液。
②若猜想成立,應(yīng)觀察到的實驗現(xiàn)象是________。
【答案】2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O 氫離子(或H2SO4)濃度越大,反應(yīng)速率越大 再加入10滴3 mol/L硫酸,然后加入少量MnSO4固體 加入草酸后,溶液迅速褪色
【解析】
酸性高錳酸鉀溶液有強(qiáng)氧化性,草酸有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),因此高錳酸鉀溶液會褪色,高錳酸鉀溶液褪色速率越快,反應(yīng)速率越快,從而得出外界條件對該反應(yīng)速率的影響。
(1)MnO中的Mn元素化合價從+7降低到+2,MnO作氧化劑,則H2C2O4作還原劑,其氧化產(chǎn)物為CO2。Mn元素化合價降低了5,C元素化合價從+3升高到+4,升高了2×1=2,根據(jù)得失電子守恒得:MnO和Mn2+前配2,H2C2O4前配5,CO2前配10,結(jié)合電荷守恒、溶液為酸性可知反應(yīng)物缺項為6H+,再結(jié)合原子守恒可知生成物H2O前配8,最終結(jié)果為:2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案為;2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)對比實驗I、Ⅱ,高錳酸鉀的量相同,加入酸的量不同,總體積幾乎相同,則氫離子(或H2SO4)濃度不同,Ⅱ中氫離子(或H2SO4)濃度較大,反應(yīng)速率越快,所以結(jié)論為:氫離子(或H2SO4)濃度越大,反應(yīng)速率越大,故答案為:氫離子(或H2SO4)濃度越大,反應(yīng)速率越大;
(3)①根據(jù)控制變量法的原則,若要驗證Mn2+對該反應(yīng)有催化作用,在控制其條件相同的條件下,加一組實驗Ⅱ的對比實驗,該組實驗中除其它步驟和實驗Ⅱ相同外,加入少量MnSO4固體,觀察實驗現(xiàn)象。因此操作為:向試管中先加入 1mL 0.01mol/L 酸性 KMnO4 溶液,再加入10滴3 mol/L硫酸,然后加入少量MnSO4固體,最后加入 1mL 0.1mol/L 草酸溶液,故答案為:再加入10滴3 mol/L硫酸,然后加入少量MnSO4固體;
②若Mn2+對反應(yīng)有催化作用,加入草酸后,溶液迅速褪色,故答案為:加入草酸后,溶液迅速褪色。
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【題目】一定條件下,在2 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(g)+3B(g) === 2C(g) + 4D(g),測得5 min內(nèi),A的物質(zhì)的量減小了10 mol,則5 min內(nèi)該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率是
A. υ(A) = 1 mol/(L·min)
B. υ(B) = 1 mol/(L·min)
C. υ(C) = 1 mol/(L·min)
D. υ(D) = 1 mol/(L·min)
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【題目】某醫(yī)藥中間體F的制備流程如圖(部分產(chǎn)物已略去)。
已知:(表示烴基)
(1)F中含有官能團(tuán)的名稱是羧基和_______。
(2)實驗室制取乙炔的化學(xué)方程式為____________。
(3)A不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),則A的結(jié)構(gòu)簡式為_________。
(4)反應(yīng)①~④中,屬于加成反應(yīng)的是___________(填序號)。
(5)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為________。
(6)E的結(jié)構(gòu)簡式為________。
(7)某聚合物的單體與互為同分異構(gòu)體,該單體核磁共振氫譜有三個峰,峰面積之比為,且能與溶液反應(yīng),則聚合物的結(jié)構(gòu)簡式是_______。
(8)已知:i. +
ii.RCH=CHR′RCHO+R′CHO(R,R′表示烴基)
以和為起始原料合成,選用必要的無機(jī)試劑,寫出合成路線流程圖: _______________。合成路流程圖例:
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【題目】短周期中8種元素a-h,其原子半徑、最高正化合價或最低負(fù)化合價隨原子序數(shù)遞增的變化如圖所示。
下列判斷不正確的是
A.a、d、f組成的化合物能溶于強(qiáng)堿溶液
B.a可分別與b或c組成含10個電子的分子
C.e的陽離子與g的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)
D.最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:h>g>b
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【題目】I.已知在 1×105 Pa、298 K 時斷裂 1 mol H—H 鍵吸收的能量為 436 kJ,斷裂 1 mol N—H 鍵吸收的能量為391 kJ,斷裂 1 mol N≡N 鍵吸收的能量是 945 kJ。
(1)根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷工業(yè)合成氨的反應(yīng) 是_____(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)在 298 K 時,取 1 mol N2 和 3 mol H2 放入一密閉容器中,加入催化劑進(jìn)行反應(yīng)。理論上完全反應(yīng)放出或吸收的熱量為Q1,則 Q1 為_____kJ。
(3)實際生產(chǎn)中,放出或吸收的熱量為 Q2,Q1 與Q2 的大小關(guān)系為_____
A.Q1<Q2 B. Q1>Q2 C.Q1=Q2
Ⅱ.微生物燃料電池是一種利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置。已知某種甲醇微生物燃料電池中,電解質(zhì)溶液呈酸性,示意圖如圖:
(1)該電池中外電路電子的流動方向為_____(填“從A 到B”或“從B 到A”)。
(2) B 電極附近氧氣發(fā)生的電極反應(yīng)為_____。
III.某可逆反應(yīng)在體積為 2 L 的密閉容器中進(jìn)行,0~3 分鐘各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(A、C 均為氣體,B 為固體)
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(2)下列說法正確的是_____。
A. 2min 內(nèi) A 表示的反應(yīng)速率為 0.5mol·L-1·min-1
B. 增加B 的物質(zhì)的量,可使反應(yīng)速率加快
C. 當(dāng)容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D. 當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變時,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
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【題目】科研人員研究了通電條件下N2在催化劑Au(金)表面生成NH3的反應(yīng),反應(yīng)機(jī)理如圖所示,下列說法不正確的是
A.上述轉(zhuǎn)化過程中涉及非極性鍵的斷裂和極性鍵的生成
B.生成NH3的總電極反應(yīng)式為:N2 + 6H+ + 6e- = 2NH3
C.當(dāng)1 mol N2在電解池的陰極發(fā)生反應(yīng)時,可得到2 mol NH3
D.使用Au作催化劑可以降低反應(yīng)的活化能,從而提高化學(xué)反應(yīng)速率
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【題目】反應(yīng)2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH<0可用于消除汽車尾氣中的有害氣體。在密閉容器中充入4 mol NO 和5 mol CO,平衡時NO的體積分?jǐn)?shù)隨溫度、壓強(qiáng)的變化關(guān)系如圖。下列說法不正確的是
A.溫度:T1>T2
B.a點達(dá)到平衡所需時間比c點短
C.c點NO的平衡轉(zhuǎn)化率:50%
D.若在e點對反應(yīng)容器升溫的同時擴(kuò)大體積使體系壓強(qiáng)減小,重新達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中的c點
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【題目】
已知:①R-XR-CNR-COOH
②R1CHO+CH3COR2R1CH=CHCOR2
③
(1)A 的分子式是 C7H8,寫出 A→B 反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。
(2)寫出 C→D 的化學(xué)方程式_____。
(3)E 與 HCHO 反應(yīng)的反應(yīng)類型為_____,寫出 F 的結(jié)構(gòu)簡式_____。
(4)寫出 D 與足量 NaOH 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。
(5)寫出 J 與 I2 反應(yīng)生成 K 和 HI 的化學(xué)方程式____________________。
(6)以 A 和乙烯為起始原料,結(jié)合題中信息,選用必要的無機(jī)試劑合成苯乙酸乙酯(),寫出相應(yīng)的合成路線_____________。
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【題目】某同學(xué)為驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律,設(shè)計了如下實驗(實驗裝置如圖所示)。
(1)儀器A的名稱為___,干燥管D的作用是___。
(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)淡黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng),反應(yīng)的離子方程式為___。
(3)若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4固體,C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察到___,即可證明。從環(huán)境保護(hù)的觀點考慮,此裝置缺少尾氣處理裝置,可用___溶液吸收尾氣。
(4)課外活動小組在A中加鹽酸、B中加CaCO3固體,C中加Na2SiO3溶液,觀察到C中產(chǎn)生白色沉淀(H2SiO3),請你利用原子結(jié)構(gòu)知識解釋這一現(xiàn)象:___;有的同學(xué)認(rèn)為鹽酸具有揮發(fā)性,可進(jìn)入C中干擾實驗,應(yīng)在兩裝置間添加盛有___的洗氣瓶。
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