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【题目】甲、乙同学用0.10mol/L H2C2O4草酸溶液、0.01mol/L KMnO4溶液、0.01mol/L H2SO4溶液、一定量的蒸馏水等试剂,进行探究实验,通过测定溶液褪色所需时间来探究浓度、温度对反应速率的影响。

1)已知酸性KMnO4H2C2O4反应后Mn元素以Mn2+形式存在溶液中,C元素转化为CO2气体逸出,请写出该反应的化学方程式____________

2)为探究反应物浓度、温度对化学反应速率的影响。甲同学设计的实验方案如下表:

实验序号

温度/

体积V/ mL

H2C2O4溶液

KMnO4溶液

H2SO4溶液

1

25

10.0

0.0

4.0

2.0

2

25

8.0

a

4.0

2.0

3

50

b

0.0

4.0

2.0

①若以实验1为对照组,为了达到实验探究目的则a=____________b=____________

②若实验1测得溶液褪色所需时间为5s,则用高锰酸钾表示的反应速率为______________________

3)乙同学部分实验设计方案如下表:

编号

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

温度/

mol/L

mL

mol/L

mL

0.10

2.0

0.01

4.0

25

0.10

2.0

0.02

4.0

25

……

该同学想通过实验①和②探究反应物浓度对化学反应速率的影响,请你对该方案的合理性进行评价,并说明理由__________________________

【答案】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O 2.0 10.0 0.0005 mol/(L·s) 不合理,没有硫酸溶液的体积

【解析】

1)酸性KMnO4H2C2O4反应后,Mn元素以Mn2+形式存在溶液中,C元素转化为CO2气体逸出,用化合价升降法配平化学方程式;

2)探究反应物浓度、温度对化学反应速率的影响,由控制变量法可知,只改变草酸的浓度即可, 由第一组实验,H2C2O4溶液和水的总体积为10.0 ml 可以求出ab的值;利用草酸的物质的量和高锰酸钾的物质的量关系,得出草酸过量,高锰酸钾完全反应,利用速率公式计算出速率;

3)由于该实验是由0.10mol/L H2C2O4草酸溶液、0.01mol/L KMnO4溶液、0.01mol/L H2SO4共同作用的结果,而实验中没有给硫酸的体积,故不合理;

1)酸性KMnO4H2C2O4反应后,Mn元素以Mn2+形式存在溶液中,C元素转化为CO2气体逸出,用化合价升降法配平化学方程式,故化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O

故答案为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O

2)①探究反应物浓度、温度对化学反应速率的影响,由控制变量法可知,只改变草酸的浓度即可, 由第一组实验,H2C2O4溶液和水的总体积为10.0,即a=2.0b=10.0

故答案为:2.010.0

②实验一取了4ml0.01mol/L KMnO4溶液,草酸的物质的量为10ml×0.10mol/L =0.001mol,高锰酸钾的物质的量为0.01 mol/L×0.004L=0.00004mol;草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001mol0.00004mol=25:1;显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的平均速率为: = 0.0005 mol/(L·s)

故答案为:0.0005 mol/(L·s)

3)由于该实验是由0.10mol/L H2C2O4草酸溶液、0.01mol/L KMnO4溶液、0.01mol/L H2SO4共同作用的结果,而实验中没有给硫酸的体积,故不合理,

故答案为:不合理,没有硫酸溶液的体积。

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常温下部分阳离子的氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表:

阳离子

Fe3+

Fe2+

Mg2+

Al3+

Ca2+

Cr3+

开始沉淀时的pH

1.9

7.0

9.6

4.2

9.7


沉淀完全时的pH

3.2

9.0

11.1

8.0

11.7

9.0>9.0溶解)

1)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施是_____________________________(至少一条)

2)调pH=4.0是为了除去______________________(填Fe3+, Al3+, Ca2+, Mg2+

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A.温度T℃下,该反应的平衡常数K=

B.温度T℃下,随着反应的进行,混合气体的密度减小

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D.若曲线b改变的条件是温度,则该反应H0

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该溶液中的微粒的物质的量分数δ(X)-lgc(OH-)变化的关系如图所示。下列叙述错误的是

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B. 反应②为N2H5+的水解平衡方程式

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②不断搅拌并控制装置B中混合液的温度为2030℃至反应结束;

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回答下列问题:

1)仪器C的名称是____,仪器C中冷水流入口是____(“a”“b”)

2)为更好地控制反应温度,应采用的加热方法是_____

3)生成过氧乙酸的化学方程式为____

4)实验测得产物过氧乙酸的百分含量随反应物比例和反应时间的变化数据如下表。由表中数据可知,反应物最佳比例(CH3COOH/H2O2)_____,最佳反应时间约_____

反应物比例CH3COOH/H2O2

反应时间

0.5h

1h

3h

5h

7h

21

7.38%

8.46%

9.42%

11.26%

13.48%

11

0.56%

12.92%

13.54%

20.72%

20.80%

12

6.14%

7.10%

7.96%

10.38%

12.36%

5)产品中过氧乙酸浓度的测定:取2.00mL过氧乙酸产品试样,加水稀释成100mL;从中取出5.00mL,逐滴滴加酸性KMnO4溶液至溶液恰好呈粉红色,以除去残余的H2O2;再加入稍过量的KI溶液,发生反应CH3COOOH2I-2H+=I2CH3COOHH2O;反应完全后,滴入几滴淀粉溶液,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点(反应式为2S2O32-I2=S4O62-2I-),消耗14.30mLNa2S2O3标准液。则产品中过氧乙酸的物质的量浓度是____mol·L-1(保留2位小数)

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③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) H3=+206.1kJmol1

A. 反应CH4(g)= C(s)+2 H2(g)H=+74.8kJmol1

B. 电解水也可制取氢气和氧气,而且比方法①更方便,更节能。

C. 反应②每生成2g氢气,要吸收131.3kJ的热量,所以该反应没有应用价值。

D. 反应③中,若将各1mol的甲烷与水蒸气混合,要吸收206.1kJ的热量。

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1 m+n_________p(”“=”“”)

2)若加压时,A的质量分数_________(增大”“减小不变,下同)

3)若加入A(体积不变),则B的转化率_________

4)若降低温度,则平衡时BC的浓度之比_________

5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量___________

6)若B是有色物质,AC均无色,维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色_______(变深”“变浅不变”)

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