(16分)某小組同學(xué)利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實驗時,先分別量取兩種溶液,倒入大試管中迅速振蕩混合均勻,再加入硫酸,開始計時,通過測定混合溶液褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢(已知反應(yīng)方程式為:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O)。該小組設(shè)計了如下方案。

編號
H2C2O4溶液
KMnO4溶液
硫酸溶液
溫度/℃
 
濃度
(mol/L)
體積
(mL)
濃度
(mol/L)
體積
(mL)
 
 

0.10
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
25

0.20
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
25

0.20
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
50
(1)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實驗編號是__________(填編號,下同);探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實驗編號是__________。
(2)該小組同學(xué)由此實驗發(fā)現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)行一些時間后,有一時間段反應(yīng)速率不斷加快。同學(xué)們分析除了反應(yīng)放熱使體系溫度升高外,可能還有其它原因,他們聯(lián)想到教材上的科學(xué)探究實驗,推斷出反應(yīng)混合溶液中的__________(填化學(xué)式)也加速了此反應(yīng)的進(jìn)行。
(3)上述實驗①中充分反應(yīng)后H2C2O4過量,假設(shè)理論上能通過用酸性KMnO4溶液滴定的方法來測定反應(yīng)混合液中過量的H2C2O4,請回答下列問題:
①取用反應(yīng)混合液的滴定管用__________滴定管(填“酸式”或“堿式”,下同),盛裝KMnO4溶液的滴定管用__________滴定管。
②下列操作中可能使測出的H2C2O4剩余量比理論值偏低的是__________。
A.讀取酸性KMnO4溶液體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)
B.滴定前盛放反應(yīng)混合液的錐形瓶用蒸餾水洗凈但沒有干燥
C.盛裝KMnO4溶液的滴定管滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.盛裝KMnO4溶液的滴定管未潤洗就直接注入酸性KMnO4溶液
③此滴定實驗是否需要滴加指示劑________(填“是”或“否”);怎么確定此滴定的終點:_________。

(1)②③ ;①② ;(2)MnSO4   (3)①酸式 酸式 ②A
③否;當(dāng)加入最后一滴酸性KMnO4溶液時,錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)闇\紫色,且30s內(nèi)不褪色。

解析試題分析:(1)對表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察得知:探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實驗編號是②③;探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實驗編號是①②;(2)由于在反應(yīng)過程中產(chǎn)生了MnSO4,因此可推斷出反應(yīng)混合溶液中的MnSO4也加速了此反應(yīng)的進(jìn)行。(3)①由于反應(yīng)后溶液中H2C2O4過量,即溶液顯酸性,所以取用反應(yīng)酸性混合液的滴定管用酸式滴定管;②A.讀取酸性KMnO4溶液體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù),則讀數(shù)偏小,使測出的H2C2O4剩余量比理論值偏低,正確;B.滴定前盛放反應(yīng)混合液的錐形瓶用蒸餾水洗凈但沒有干燥,不能產(chǎn)生任何誤差,錯誤;C.盛裝KMnO4溶液的滴定管滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失,則消耗的KMnO4溶液體積偏大,因此使測出的H2C2O4剩余量比理論值偏高;錯誤;D.盛裝KMnO4溶液的滴定管未潤洗就直接注入酸性KMnO4溶液,則消耗的標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液體積偏大,因此使測出的H2C2O4剩余量比理論值偏高;錯誤。③由于KMnO4溶液是紫色的,當(dāng)與草酸反應(yīng)后產(chǎn)物是無色的,因此就可以利用其本身的顏色變化來顯示滴定終點,故此滴定實驗不需要滴加指示劑;滴定的終點的判斷方法是當(dāng)加入最后一滴酸性KMnO4溶液時,錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)闇\紫色,且30s內(nèi)不褪色。就達(dá)到了滴定終點。
考點:考查外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、滴定法在測定物質(zhì)的組合、指示劑的選擇、滴定終點的判斷。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(6分)把6 molA氣體和5 molB氣體混合放入4L恒容密閉容器中。在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),經(jīng)過5 min后達(dá)到化學(xué)平衡,此時生成2 molC。又知在此時D的平均速率為0.15 mol·L-1·min-1
求:(1)平衡時A的物質(zhì)的量濃度;    (2) B的轉(zhuǎn)化率;(3) x的值。(要求寫出計算過程)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料,通過下列反應(yīng)來制備甲醇。
I:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)   △H=+206.0kJ?molˉ1
II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   △H=-129.0kJ?molˉ1
(1)CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為             。
(2)將1.0mol CH4和1.0mol H2O(g)通入容積為100 L的反應(yīng)室,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)I,測得在一定的壓強下CH4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖。

①假設(shè)100℃時達(dá)到平衡所需構(gòu)時間為5min,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為               。
②1000C時反應(yīng)I的平衡常數(shù)為                 
(3)在壓強為0.1 MPa、溫度為300℃條件下,將a molCO與2a mol H2的混合氣體在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)II生成甲醇,平衡后將容器舶容積壓縮到原來的1/2,其他條件不變,對平衡體系產(chǎn)生的影響是             (填字母序號)。

A.平衡常數(shù)K增大B.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢
C.CH3OH的物質(zhì)的量增加D.重新平衡c(H2)/c(CH3OH)減小
(4)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將CO2+氧化成CO3+,然后以CO3+做氧化劑再把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。若下圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池,則電池正極的電極反應(yīng)式:                       ,該電池工作時,溶液中的OHˉ向        極移動。凈化含1mol甲醇的水,燃料電池轉(zhuǎn)移電子        mol。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)  ΔH=?867 kJ·mol-1。該反應(yīng)可用于消除氮氧化物的污染。在130℃和180℃時,分別將0.50 molCH4和a molNO2充入1L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

實驗編號
溫度
 
時間
0
10
20
40
50
1
130℃
n(CH4)/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
2
180℃
n(CH4)/mol
0.50
0.30
0.18
 
0.15
 
(1)開展實驗1和實驗2的目的是                                         
(2)180℃時,反應(yīng)到40min,體系    (填“是”或“否”)達(dá)到平衡狀態(tài),理由是                                               ;CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為       
(3)已知130℃時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為6.4,試計算a的值。(寫出計算過程)
(4)一定條件下,反應(yīng)時間t與轉(zhuǎn)化率μ(NO2)的關(guān)系如圖所示,請在圖像中畫出180℃時,壓強為P2(設(shè)壓強P2>P1)的變化曲線,并做必要的標(biāo)注。

(5)根據(jù)已知求算:ΔH2=                   。
CH4(g)+4NO2(g) 4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)    ΔH1=?574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)    ΔH2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

氧化劑H2O2在反應(yīng)時不產(chǎn)生污染物,被稱為綠色氧化劑,因而受到人們越來越多的關(guān)注。
Ⅰ.某實驗小組以H2O2分解為例,探究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應(yīng)速率的影響。在常溫下按照下表所示的方案完成實驗。

實驗編號
 
反應(yīng)物
 
催化劑
 

 
10 mL 2%H2O2溶液
 

 

 
10 mL 5%H2O2溶液
 

 

 
10 mL 5%H2O2溶液
 
1 mL 0.1 mol·L1FeCl3溶液
 

 
10 mL 5%H2O2溶液+少量HCl溶液
 
1 mL 0.1 mol·L1FeCl3溶液
 

 
10 mL 5%H2O2溶液+少量NaOH溶液
 
1 mL 0.1 mol·L1FeCl3溶液
 
 
(1)實驗①和②的目的是________。
同學(xué)們進(jìn)行實驗時沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論。資料顯示,通常條件下H2O2穩(wěn)定,不易分解。為了達(dá)到實驗?zāi)康,你對原實驗方案的改進(jìn)方法是________(填一種即可)。
(2)實驗③④⑤中,測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖所示。

分析該圖能夠得出的實驗結(jié)論是________。
Ⅱ.資料顯示,某些金屬離子對H2O2的分解起催化作用。為比較Fe3和Cu2對H2O2分解的催化效果,該實驗小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗。

(1)某同學(xué)通過測定O2的體積來比較H2O2的分解速率快慢,實驗時可以通過測量________或________來比較;
(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖所示。解釋反應(yīng)速率變化的原因:________,計算H2O2的初始物質(zhì)的量濃度為________。(保留兩位有效數(shù)字,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定)

Ⅲ.(1)為了加深對影響反應(yīng)速率因素的認(rèn)識,老師讓甲同學(xué)完成下列實驗:
在Ⅱ中的實驗裝置的錐形瓶內(nèi)盛6.5 g鋅粒(顆粒大小基本相同),通過分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸,10 s時收集產(chǎn)生的H2體積為50 mL(若折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2體積為44.8mL),用鋅粒來表示10s內(nèi)該反應(yīng)的速率為______g/s;
(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡理論,聯(lián)系化工生產(chǎn)實際,你認(rèn)為下列說法不正確的是________(填序號)。
A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可以指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品
B.勒夏特列原理可以指導(dǎo)怎樣使有限原料多出產(chǎn)品
C.催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效辦法
D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、易水解,可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬制備氨基甲酸銨,并探究其分解反應(yīng)平衡常數(shù)。反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)。請按要求回答下列問題:
(1)請在下圖1方框內(nèi)畫出用濃氨水與生石灰制取氨氣的裝置簡圖。
(2)制備氨基甲酸銨的裝置如下圖2所示。生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。

①從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法是_____________(填操作名稱)。
②上圖3中濃硫酸的作用是_______________________________________。
(3)將一定量純凈的氨基甲酸銨固體置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡。實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表:

溫度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡總壓強(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡氣體總濃度(×10-3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①下列選項可以判斷該分解反應(yīng)達(dá)到平衡的是________。
A.
B.密閉容器內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量不變
C.密閉容器中混合氣體的密度不變
D.密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變
②該分解反應(yīng)的焓變ΔH______0(填 “>”、“=”或“<”),25.0℃時分解平衡常數(shù)的值=__________。
③取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中,在25.0℃下達(dá)到分解平衡。若在恒溫下壓縮容器體積,氨基甲酸銨固體的質(zhì)量將_________(填“增加”,“減少”或“不變”)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

下面是某研究小組研究的關(guān)于不同催化劑對H2O2分解反應(yīng)的催化效率。

催化劑(0.1g)
活性炭
FeCl3
KI
MnO2顆粒狀
MnO2粉末狀
前15s產(chǎn)生氧氣的量(ml)
5
11
7
8
11
前30s產(chǎn)生氧氣的量(ml)
8
16
11
11
21
前45s產(chǎn)生氧氣的量(ml)
11
20
15
18
35
前60s產(chǎn)生氧氣的量(ml)
15
24
20
26
49
 
(1)寫出H2O2在催化劑作用下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________
(2)從上表可以得出:活性炭、FeCl3、KI 和MnO2(粉末狀)幾種催化劑中,催化效率由大到小的順序是_____________________,
等質(zhì)量的固體催化劑,顆粒大小對催化效率有什么影響______________________
(3)實驗發(fā)現(xiàn)新鮮的動物肝臟對H2O2的分解也有顯著的催化作用,但當(dāng)往溶液中加入
鹽酸,或給溶液加熱時,就會失去催化能力,合理的解釋是                            
(4)對于FeCl3的催化作用,有人認(rèn)為是Fe3+起催化作用,有人認(rèn)為是Cl-,請你設(shè)計一
個實驗進(jìn)行驗證。_______________________________________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列實驗事實所得出的結(jié)論中,錯誤的是(  )

A.向AgCl沉淀中滴入稀KI溶液白色沉淀變黃,說明AgI比AgCl更難溶
B.加入鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體,則試樣中一定有CO32-
C.先加入鹽酸無沉淀,再加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,則試樣中一定有SO42-
D.鹽溶液中加入NaOH微熱,產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則一定是銨鹽

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案