某化學(xué)興趣小組在一次實(shí)驗(yàn)探究中發(fā)現(xiàn),向草酸溶液中逐滴加入高錳酸鉀溶液時(shí),溶液褪色先慢后快,即反應(yīng)速率由小變大。小組成員為此“異!爆F(xiàn)象展開(kāi)討論,猜想造成這種現(xiàn)象的最可能原因有兩種,并為此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究驗(yàn)證。
猜想Ⅰ:此反應(yīng)過(guò)程放熱,溫度升高,反應(yīng)速率加快;
猜想Ⅱ:……。
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坎菟崤c高錳酸鉀反應(yīng)的速率變化“異!痹
【實(shí)驗(yàn)用品】?jī)x器:試管、膠頭滴管、量筒、藥匙、玻璃棒等;
試劑:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4(硫酸酸化)溶液等。
請(qǐng)你根據(jù)該興趣小組的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)思路,補(bǔ)充完整所缺內(nèi)容。
(1)草酸(H2C2O4,弱酸)與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為(已知:MnO4_還原產(chǎn)物是Mn2+) 。
(2)要完成對(duì)猜想Ⅰ的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,至少還需要一種實(shí)驗(yàn)儀器是 。
(3)猜想Ⅱ可能是______________________________________________________________。要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想Ⅱ,進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)還要補(bǔ)充一種試劑及一種儀器,分別是 。
(4)基于猜想Ⅱ成立,設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)記錄表內(nèi)容。
| 試管A | 試管B |
加入試劑 | | |
(預(yù)期)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 (褪色時(shí)間) | | |
結(jié)論 | 猜想Ⅱ正確 |
(1)5H2C2O4+ 2MnO4—+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O。2分)
(2)溫度計(jì)。1分)
(3)生成的Mn2+在反應(yīng)中起到催化劑的作用,加快了反應(yīng)速率(2分);MnSO4(S)、秒表(2分)
(4)(4分) 試管A 試管B 加入試劑 1mL0.05mol/L KMnO4
2mL0.1mol/L H2C2O41mL0.05mol/L KMnO4
2mL0.1mol/L H2C2O4
少量MnSO4(預(yù)期)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(褪色時(shí)間)褪色較慢 褪色很快 結(jié)論 猜想Ⅱ正確
解析試題分析:(1)草酸具有還原性,被酸性高錳酸鉀氧化為二氧化碳,根據(jù)提示MnO4_還原產(chǎn)物是Mn2+ ,所以改氧化還原反應(yīng)的方程式為:5H2C2O4+ 2MnO4—+6H+=10CO2↑+2 Mn2++8H2O。
(2)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康某霭l(fā),探究草酸與高錳酸鉀反應(yīng)的速率變化,一般情況下隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度下降反應(yīng)速率也隨之減小,但是卻出現(xiàn)異常。所以從影響化學(xué)反應(yīng)速率的的因素上想問(wèn)題,根據(jù)猜想1不難得出造成突變的原因是溫度,所以需要測(cè)定溫度變化的儀器溫度計(jì),故答案是溫度計(jì)。
(3)除了猜想1,能加快反應(yīng)速率的因素還有催化劑,所以猜想二可以從催化劑入手,因此可以得出猜想:生成的Mn2+在反應(yīng)中起到催化劑的作用,加快了反應(yīng)速率。而要驗(yàn)證這一猜想,可以加入含有Mn2+的試劑,可以是硫酸錳,同時(shí)可以用秒表測(cè)定反應(yīng)速率是否受到影響,以此來(lái)驗(yàn)證這一猜想是否正確。
(4)基于猜想二,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證需要作對(duì)比實(shí)驗(yàn),由于反應(yīng)物種的高錳酸鉀為有色試劑,所以可以從顏色變化快慢上初步判斷猜想二的正確性,所以實(shí)驗(yàn)步驟如下: 試管A 試管B 加入試劑 1mL0.05mol/L KMnO4
2mL0.1mol/L H2C2O41mL0.05mol/L KMnO4
2mL0.1mol/L H2C2O4
少量MnSO4(預(yù)期)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
(褪色時(shí)間)褪色較慢 褪色很快 結(jié)論 猜想Ⅱ正確
考點(diǎn):本題考查的是氧化還原反應(yīng)方程式的配平、實(shí)驗(yàn)探究等知識(shí)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(11分)在一定溫度下,10L密閉容器中加入5.0molSO2、4.5molO2,經(jīng)10min后反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)O2的濃度為0.30mol/L。請(qǐng)計(jì)算(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程):
(1)10min內(nèi)SO2的轉(zhuǎn)化率; (2)容器內(nèi)反應(yīng)前與平衡時(shí)的壓強(qiáng)之比(最簡(jiǎn)整數(shù)比) ;
(3)平衡常數(shù)K。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對(duì)汽車加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。
(1)汽車尾氣中CO、NO2氣體在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng):
4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1
①恒溫恒容條件下,不能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào));
A.容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化 B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變
C.2v逆(NO2)=v正(N2) D.容器內(nèi)混合氣體密度保持不變
②能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)的是________(填序號(hào));
A.及時(shí)分離出CO2 B.適當(dāng)升高溫度
C.減小容器體積使體系壓強(qiáng)增大 D.選擇高效催化劑
③對(duì)于該反應(yīng),溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時(shí),下列圖像正確的是________(填序號(hào));
(2)汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0;820 ℃時(shí)在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,起始時(shí)按照右表進(jìn)行投料,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)K=1.0。
起始物質(zhì)的量 | 甲 | 乙 | 丙 |
n(H2O)/mol | 0.10 | 0.20 | 0.20 |
n(CO)/mol | 0.10 | 0.10 | 0.20 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某探究小組用金屬鋁分別與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)的方法研究金屬與不同酸反應(yīng)的差異及影響反應(yīng)速度的因素。
實(shí)驗(yàn)藥品:2.0 mol/L鹽酸、4.0 mol/L鹽酸、2.0 mol/L硫酸、4.0 mol/L硫酸、相同大小的鋁片和鋁粉(金屬表面氧化膜都已除去);每次實(shí)驗(yàn)各種酸的用量均為50.0 mL,金屬用量均為9.0 g。
Ⅰ.甲同學(xué)用鋁片分別和稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng),實(shí)驗(yàn)及其現(xiàn)象如下:
反應(yīng)進(jìn)程 (分鐘) | 1 | 2 | 5 | 15 | 20 |
4.0 mol/L 鹽酸 | 少量氣泡 | 較多氣泡 | 大量氣泡 | 反應(yīng)劇烈 | 鋁片耗盡 |
2.0 mol/L 硫酸 | 無(wú)明顯現(xiàn)象 | 極少量 氣泡 | 少量氣泡 | ||
4.0 mol/L 硫酸 | 無(wú)明顯現(xiàn)象 | 少量氣泡 | 有比較連續(xù)的氣泡 |
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> | 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) | 溫度 /℃ | 金屬鋁的 形態(tài) | 鹽酸濃度 /mol·L-1 |
1.實(shí)驗(yàn)①和②探究鹽酸濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響; 2.實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響; 3.實(shí)驗(yàn)①和④探究金屬規(guī)格(鋁片、 鋁粉)對(duì)該反應(yīng)速率的影響 | ① | 25 | 鋁片 | 4.0 |
② | | | | |
③ | | | | |
④ | | | |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(14分 每空2分)化工原料紅礬鈉(重鉻酸鈉:Na2Cr2O7·2H2O)主要是以鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,還含有Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料生產(chǎn),其主要工藝流程如下:
步驟①中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
4FeO·Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
(1) ①中反應(yīng)是在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行的,反應(yīng)時(shí)需不斷攪拌,其作用是 。
(2) 雜質(zhì)Al2O3在①中轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(3) 用化學(xué)平衡移動(dòng)原理說(shuō)明③中煮沸的作用是 (用離子方程式結(jié)合文字說(shuō)明),若調(diào)節(jié)pH過(guò)低產(chǎn)生的影響是 。
(4) ⑤中酸化是使CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式: 。
(5) 工業(yè)上還可用電解法制備重鉻酸鈉,其裝置示意圖如上。
陰極的電極反應(yīng)式為 ;
陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn) 序號(hào) | 金屬質(zhì) 量/g | 金屬 狀態(tài) | c(H2SO4)/ (mol·L-1) | V(H2SO4) /mL | 溶液溫度/℃ | 金屬消失 的時(shí)間/s | |
反應(yīng)前 | 反應(yīng)后 | ||||||
1 | 0.10 | 絲 | 0.5 | 50 | 20 | 34 | 500 |
2 | 0.10 | 粉 末 | 0.5 | 50 | 20 | 35 | 50 |
3 | 0.10 | 絲 | 0.7 | 50 | 20 | 36 | 250 |
4 | 0.10 | 絲 | 0.8 | 50 | 20 | 35 | 200 |
5 | 0.10 | 粉 末 | 0.8 | 50 | 20 | 36 | 25 |
6 | 0.10 | 絲 | 1.0 | 50 | 20 | 35 | 125 |
7 | 0.10 | 絲 | 1.0 | 50 | 35 | 50 | 50 |
8 | 0.10 | 絲 | 1.1 | 50 | 20 | 34 | 100 |
9 | 0.10 | 絲 | 1.1 | 50 | 30 | 44 | 40 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好PH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物,F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表),設(shè)計(jì)如下對(duì)比試驗(yàn)。
(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。
實(shí)驗(yàn) 編號(hào) | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> | T/K | pH | c/10-3mol·L-1 | |
H2O2 | Fe2+ | ||||
① | 為以下實(shí)驗(yàn)作參考 | 298 | 3 | 6.0 | 0.30 |
② | 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 | | | | |
③ | | 298 | 10 | 6.0 | 0.30 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
下列事實(shí)(常溫下)不能說(shuō)明醋酸是弱電解質(zhì)的是
A.醋酸鈉溶液pH>7 |
B.醋酸溶液能溶解碳酸鈣 |
C.0.1mol·L-1醋酸溶液pH=2.9 |
D.pH=1的醋酸溶液稀釋100倍后pH<3 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:單選題
一定溫度下,三種碳酸鹽MCO3(M:Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。已知: pM=" -lg" c(M),pc(CO32-)= -lgc(CO32-)。下列說(shuō)法正確的是
A.MgCO3、CaCO3、MnCO3的Ksp依次增大 |
B.a(chǎn) 點(diǎn)可表示MnCO3的飽和溶液,且c(Mn2+)= c(CO32-) |
C.b 點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液,且c(Ca2+)<c(CO32-) |
D.c 點(diǎn)可表示MgCO3的不飽和溶液,且c(Mg2+)﹥c(CO32-) |
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