(15分)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 | 3.0 | 2.7 |
3 | 1.0 | 4.0 | 2.0 | 3.0 | 3.9 |
請回答:
(1)根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù),可以得到的結論是 。
(2)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)= 。
(3)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。
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,并填寫表中空白。
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 |
| t |
③若該小組同學提出的假設成立,應觀察到的現(xiàn)象是 。
(4)工業(yè)上可用電解K2MnO4濃溶液的方法制取KMnO4,則電解時,陽極發(fā)生的電極反應為 ;總方程式為 。
(1)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分,每點1分)
(2)1.0×10-2 mol / (L·min) (2分)
(3) ①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分,不指出MnSO4(或Mn2+)扣1分] ② MnSO4 (2分)
③ 與實驗1比較,溶液褪色所需時間短(2分,不寫“與實驗1比較”扣1分) 或:所用時間(t)小于1.5min(或其他合理答案)
(4)2MnO42--2e-=2MnO4-(或 MnO42--e-=MnO4- ) (2分);
2K2MnO4+2H2O電解2KMnO4+2KOH+H2↑(2分)
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,其他條件相同時,增大H2C2O4濃度(反應物濃度),反應速率增大。
(2)反應中消耗高錳酸鉀的濃度是 =0.015mol/L,所以υ(KMnO4)=0.015mol/L÷1.5min=1.0×10-2 mol / (L·min)。
(3)①由圖2可知反應開始后速率增大的比較快,說明生成物中的MnSO4(或Mn2+)為該反應的催化劑.
②要驗證假設作對比實驗與與實驗1比較,其它條件相同時加入MnSO4即可。
③如果假設成立,則加入硫酸錳以后若反應加快,溶液褪色的時間小于1.5min,說明Mn2+是催化劑.
(4)K2MnO4制取KMnO4,反應過程中Mn元素的化合價從+6價升高到+7價,因此錳酸鉀在陽極放電,電極反應式為MnO42--e-=MnO4-,陰極是溶液中的氫離子放電產生氫氣,所以總反應式為2K2MnO4+2H2O電解2KMnO4+2KOH+H2↑。
考點:考查反應速率計算、外界條件對反應速率的影響以及電解原理的應用
科目:高中化學 來源:2013-2014廣東省第一學期期終考試高一級化學科試卷乙(解析版) 題型:選擇題
a升CO和O2的混和氣體,點燃后得到b升氣體(前后條件相同),則混和氣體中CO的體積可能是下列組合中的 ( )
①b ②2a/3 ③a-b ④a+b ⑤2(a-b)
A.①②③ B.②④⑤ C.①②④ D.①②⑤
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科目:高中化學 來源:2013-2014廣東省江門市高二調研測試理綜化學試卷(解析版) 題型:填空題
工業(yè)上利用某工廠的廢渣(主要含CuO70%、MgFe2O420%,還含有少量FeO、NiO等氧化物)制取精銅和顏料鐵紅。流程如圖所示。
回答下列問題:
(1)凈化Ⅰ操作分為兩步:
第一步是將溶液中少量的Fe2+氧化;
第二步是控制溶液pH,使Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀。
①寫出酸性條件下用H2O2氧化Fe2+反應的離子方程式: 。
②25 ℃時,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=___________mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。
③凈化Ⅰ中第二步可選用CuO實現(xiàn)轉化,用化學平衡移動原理說明其原因:
。
(2)用凈化II所得的金屬為電極進行電解得精銅,請寫出陰極所發(fā)生的電極反應式:______________________________。
(3)為準確測定酸浸液中Fe2+的物質的量濃度以確定H2O2的用量,測定步驟如下:
①取出25.00mL酸浸液,配制成250.0mL溶液。
②滴定:準確量取25.00mL所配溶液于錐形瓶中,將0.2000mol/LKMnO4溶液裝入
(填儀器名稱),進行滴定,記錄數(shù)據(jù),重復滴定3次,平均消耗KMnO4溶液V mL。(反應離子方程式:5Fe2++MnO+10H+=5Fe3++Mn2++5H2O)
③計算酸浸液中Fe2+的物質的量濃度= mol/L (只列出算式,不做運算)。
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科目:高中化學 來源:2013-2014廣東省梅州市高一下學期期中化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列事實一般不能用于判斷金屬性強弱的是( )
A.金屬的顏色和熔沸點
B.金屬元素的最高價氧化物對應的水化物的堿性強弱
C.1mo金屬單質在反應中失去電子的多少
D.金屬元素的單質和水或酸置換出氫的難易
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科目:高中化學 來源:2013-2014廣東省梅州市高一下學期期中化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列各組比較不正確的是 ( )
A.鋰與水反應不如鈉與水反應劇烈
B.還原性:K>Na>Li,故
C.容沸點:Li>Na>K
D.原子半徑:Li<Na<K
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科目:高中化學 來源:2013-2014廣東省揭陽市高三4月第二次模擬理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題
下列實驗操作正確且能達到預期目的的是
| 實驗目的 | 操作 |
A | 比較水和乙醇中羥基氫的活潑性強弱 | 用金屬鈉分別與水和乙醇反應 |
B | 欲證明CH2=CHCHO中含有碳碳雙鍵 | 滴入酸性KMnO4溶液,看紫紅色是否褪去 |
C | 確定碳、氯兩元素非金屬性的強弱 | 測定同溫同濃度的Na2CO3和NaClO水溶液的pH |
D | 欲除去苯中混有的苯酚 | 向混合液中加入濃溴水,充分反應后,過濾 |
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科目:高中化學 來源:2013-2014廣東省惠州市高一下學期期末考試化學(理)試卷(解析版) 題型:計算題
某課外興趣小組對H2O2的分解速率做了如下實驗探究。
⑴ 下表是該小組研究影響過氧化氫(H2O2)分解速率的因素時采集的一組數(shù)據(jù):
用10mL H2O2制取150mLO2所需的時間(秒)
① 該小組在設計方案時,考慮了濃度、a: 、b: 等因素對過氧化氫分解速率的影響。
② 從上述影響H2O2分解速率的因素a和b中任選一個,說明該因素對該反應速率的影響:
。
⑵ 將質量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO2分別加入到5mL 5%的雙氧水中,并用帶火星的木
條測試。測定結果如下:
催化劑(MnO2) | 操作情況 | 觀察結果 | 反應完成所需的時間 |
粉末狀 | 混合不振蕩 | 劇烈反應,帶火星的木條復燃 | 3.5分鐘 |
塊狀 | 反應較慢,火星紅亮但木條未復燃 | 30分鐘 |
① 寫出H2O2發(fā)生的化學反應方程式 _______________ ______。
② 實驗結果說明催化劑作用的大小與________ _________ 有關。
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科目:高中化學 來源:2013-2014廣東省惠州市高一下學期期末考試化學(理)試卷(解析版) 題型:選擇題
已知反應A2(g)+2B2(g)2AB2(g)△H <0,下列說法正確的
A.升高溫度,正向反應速率增加,逆向反應速率減小
B.升高溫度有利于反應速率增加,從而縮短達到平衡的時間
C.達到平衡后,升高溫度或增大壓強都有利于該反應平衡正向移動
D.達到平衡后,降低溫度或減小壓強都有利于該反應平衡正向移動
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科目:高中化學 來源:2013-2014廣東省惠州市高一下學期期末考試化學(理)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列物質能用鐵制器皿盛放的是
A.濃硫酸 B.稀硫酸 C. 氯化銅溶液 D.氯化鐵溶液
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