【题目】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了酸性高锰酸钾与草酸的反应,记录以下实验数据(已知为阿伏伽德罗常数的值):
试管中所加试剂及其用量/mL | 溶液退至无色所需时间/min | |||||
实验编号 | 实验温度/℃ | 0.6 mol/LH2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/LH2SO4溶液 | 0.05 mol/LKMnO4溶液 | |
① | 25 | 3.0 | v1 | 2.0 | 3.0 | 1.5 |
② | 25 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 |
③ | 50 | 2.0 | v2 | 2.0 | 3.0 | 1.0 |
(1)请写出该反应的离子方程式:___,当该反应以实验①中数据反应完全时转移电子数为_____。
(2)实验①②是探究浓度对反应速率的影响,实验②③时探究温度对反应速率的影响,则表中V1=_______,V2=__________。
(3)根据实验①、②的数据,可以得到的结论是____。
(4)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据上述信息提出了新的假设,并设计一下实验方案继续进行实验探究。
实验编号 | 实验温度/℃ | 试管中所加试剂及其用量/ml | 再加入某种固体 | 溶液退至无色所需时间/min | |||
0.6 mol/LH2C2O4溶液 | H2O | 3 mol/LH2SO4溶液 | 0.05 mol/L KMnO4 溶液 | ||||
④ | 25 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 3.0 | MnSO4 | t |
①该小组同学提出的新假设是__________。
②若该小组同学提出的假设成立,应观察到__________(填实验现象)。
【答案】 0.00075 2.0 3.0 其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减慢 Mn2+对该反应起催化作用 溶液褪至无色所需时间比实验①的短
【解析】
(1)本题的实验原理是酸性高锰酸钾氧化草酸,酸性高锰酸钾褪色生成二价锰离子,草酸中的C被氧化为二氧化碳;
(2)探究H2C2O4溶液浓度、温度对反应速率的影响,必须保证其他条件相同;
(3)由实验①、②的数据可知,H2C2O4溶液的浓度不同,说明实验①②是探究浓度对反应速率的影响;
(4)①由图2可知反应开始时速率增大较慢,一段时间后速率增大较快,可能Mn2+对该反应起催化作用;
②若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快。
(1)酸性高锰酸钾溶液与H2C2O4溶液反应生成CO2、Mn2+和H2O,该反应的例子方程式为,分析表中数据可得,
,
,结合方程式分析可知,高锰酸钾完全反应,据此计算出电子转移总数为
,故答案为:
;0.00075;
(2)探究H2C2O4溶液浓度、温度对反应速率的影响,必须保证其他条件相同,而由实验②可知,H2C2O4溶液、H2O、KMnO4溶液和稀硫酸的体积之和为10.0mL,由于要求KMnO4溶液的浓度相同,故V1=2.0,V2=3.0,故答案为:2.0 ;3.0;
(3)由实验①、②的数据可知,H2C2O4溶液的浓度不同,说明实验①②是探究浓度对反应速率的影响,可知其他条件不变,增大反应物的浓度,反应速率加快,故答案为:其他条件相同时,反应物浓度减小,反应速率减慢;
(4)①由图2可知反应开始时速率增大较慢,一段时间后速率增大较快,可能Mn2+对该反应起催化作用,故答案为:Mn2+对该反应起催化作用;
②若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪至无色所需的时间比实验①的短,故答案为:溶液褪至无色所需时间比实验①的短。
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【题目】一定稳定下,在容积不变的密闭容器中,进行如下可逆反应:,下列能表明该反应已达到平衡状态的是
①
②
③
④混合气的密度保持不变
⑤混合气体的平均摩尔质量不变
A.仅④B.仅④⑤
C.仅①④D.仅③④⑤
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【题目】用Cl2生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6kJ·mol-1。恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的反应物发生上述反应,能充分说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.气体的质量不再改变
B.氯化氢的转化率不再改变
C.断开4molH—Cl键的同时生成4molH—O键
D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2
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【题目】过氧化氢和臭氧是用途很广的氧化剂。试回答下列问题:
(1)过氧化氢是一种绿色氧化剂,写出在酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁的离子反应方程式:____________________________________
(2)Na2O2、K2O2、 以及BaO2都可与酸作用生成过氧化氢,目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤即可制得。最适合的过氧化物是____________(写电子式),
臭氧(O3)可以使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝,反应的化学方程式为:
KI+O3+H2O→KOH+I2+O2(未配平 ) 回答问题:
① 还原产物的化学式为_____________
② 配平后的化学方程式是________________________________
(4)O3 可由臭氧发生器(原理如下图所示)电解稀硫酸制得。
①图中阴极为_____(填“A”或“B”)。
② 若C处不通入O 2 ,D、E处分别收集到11.2L和有4.48L
气体(标准状况下), 则E处收集的气体中O3所占的体积分数
为__________(忽略 O 3 的分解)。
③ 若C处通入O 2,则A极的电极反应式为:____________。
(5)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NO(g)+ O3(g)NO2(g)+ O2 (g)。在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ,正反应速率随时间变化的示意图(如下图)所示。由图可得出的正确说法是___________
a.反应在c点达到平衡状态
b.反应物浓度:b点小于c点
c.反应物的总能量低于生成物的总能量
d.Δt1=Δt2时,NO的转化率:a~b段小于b~c段
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【题目】下列图示与对应的叙述相符的是
图1 图2 图3 图4
A. 图1表示0.1molMgCl2·6H2O在空气中充分加热时固体质量随时间的变化
B. 图2表示用0.1000 mol·LˉlNaOH溶液滴定25.00 mLCH3COOH的滴定曲线,则c(CH3COOH)=0.0800 mol·Lˉ1
C. 图3表示恒温恒容条件下,2NO2(g)N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
D. 图4表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则常温下,NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH
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【题目】下列关于实验的描述不正确的是( )
A.使用容量瓶配制溶液时,俯视液面定容后所得溶液的浓度偏低
B.过滤时,玻璃棒靠在三层滤纸边沿稍下方
C.在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极
D.在用Fe(OH)3胶体溶液做电泳实验时,阴极区红色加深,可知Fe(OH)3胶体粒子带正电荷
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【题目】以氮气和水蒸气为原料,电化学合成氨装置(电极不参与反应)示意图如下。下列说法不正确的是
A.电极 a 连接电源的正极
B.OH向电极 a 迁移
C.总反应:2N2+6H2O(g) 4NH3+3O2
D.电极 b 的电极反应:N2+6e+6H+==2NH3
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【题目】电解质的水溶液中存在电离平衡。
(1)醋酸是常见的弱酸。
① 醋酸在水溶液中的电离方程式为_______________________________。
② 下列方法中,可以使醋酸稀溶液中 CH3COOH 电离程度增大的是_______________________________(填字母序 号)。
a.滴加少量浓盐酸 b.微热溶液
c.加水稀释 d.加入少量醋酸钠晶体
(2)Ⅰ.两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠。实验室现有醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈_______________________________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),其原因是(用离子方程式表示)_______________________________。
Ⅱ.用 0.1 mol·L-1 NaOH 溶液分别滴定体积均为 20.00 mL、浓度均为 0.1 mol·L-1 的盐酸和醋酸溶液,得到滴定过程中溶液 pH 随加入 NaOH 溶液体积而变化的两条滴定曲线。
①滴定醋酸的曲线是_______________________________(填“I”或“II”)。
② 滴定开始前,三种溶液中由水电离出的 c(H+)最大的是_______________________________。
③ V1 和 V2 的关系:V1_______________________________V2(填“>”、“=”或“<”)。
④ M 点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是_______________________________。
(3)为了研究沉淀溶解平衡和沉淀转化,某同学查阅资料并设计如下实验。 资料:AgSCN 是白色沉淀,相同温度下,溶解度:AgSCN > AgI。
操作步骤 | 现象 |
步骤 1:向 2 mL 0.005 mol·L-1 AgNO3 溶液中加入 2 mL 0.005 mol·L-1 KSCN 溶液,静置。 | 出现白色沉淀。 |
步骤 2:取 1 mL 上层清液于试管中,滴加 1 滴 2 mol·L-1Fe(NO3)3 溶液。 | 溶液变红色。 |
步骤 3:向步骤 2 的溶液中,继续加入 5 滴 3 mol·L-1 AgNO3溶液。 | 现象 a ,溶液红色变浅。 |
步骤 4:向步骤 1 余下的浊液中加入 5 滴 3 mol·L-1 KI 溶液。 | 白色沉淀转化成黄色沉淀。 |
① 写出步骤 2 中溶液变红色的离子方程式_____。
② 步骤 3 中现象 a 是_____。
③ 用化学平衡原理解释步骤 4 的实验现象_____。
(4)某小组模拟工业上回收分银渣中的银,过程如下:
过程 I 的主要反应:AgCl+2
+Cl-
过程 II 的离子反应:4+6OH- +HCHO=4Ag++8
+4H2O+
Ⅲ中回收液可直接循环使用,但循环多次后,I 中的银的浸出率会降低。从回收液离子浓度变化和反应限度的角度分析原因:_____。
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【题目】氧化钪广泛应用在合金电光源,催化剂,激活剂等领域,下列流程图是用钪精矿生产氧化钪的方法之一:
钪精矿主要成分是钪的氧化物,硅铁等氧化物
回答下列问题:
滤渣I是______
填化学式
。在实验室里,操作Ⅰ必要的玻璃仪器有烧杯、______。
调pH的目的是______,如何检验含钪粗液中不含
离子______。
写出制取草酸钪饼的化学方程式______。
写出草酸钪饼在空气中灼烧的化学方程式______,每生成
,转移的电子数为______。
某工厂用
的钪精矿制备纯氧化钪,得到纯产品
,则钪精矿中钪的质量分数是______
假设Sc的利用率为
。
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