【题目】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下的方案。
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度/℃ | ||
浓度/ molL-1 | 体积/mL | 浓度/ molL-1 | 体积/mL | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4,每消耗1mol H2C2O4转移_____mol 电子。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为:c(H2C2O4)∶c(KMnO4) ≥______________。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________(填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_____________。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=_______________ molL-1min-1。
(4)已知50℃时c(MnO4-)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,画出25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图。
_____________
【答案】2 2.5 ②和③ ①和② 0.010或1.0 ×10-2
【解析】
(1)草酸中碳元素为+3价,二氧化碳中碳元素为+4价,由化合价升高总数等于转移电子数可知1个H2C2O4转移2个电子,则每消耗1molH2C2O4转移2mol 电子;草酸与酸性高锰酸钾溶液反应为5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2↑+K2SO4+2MnSO4+8H2O~10e-,只有当KMnO4完全反应,溶液的紫红色才能褪去,如果n(H2C2O4)=5mol、n(KMnO4)≤2mol,就能观察到紫色褪去,所以c(H2C2O4)∶c(KMnO4) = n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥2.5;
(2)根据控制变量设计探究实验方案原则,实验②和③所用试剂的浓度、体积均相同,反应温度分别为25℃、50℃,这组对比实验的目的是探究温度对化学反应速率的影响;实验①和②的温度相同,酸性高锰酸钾溶液的浓度、体积均相同,草酸浓度分别为0.1mol/L、0.2mol/L,这组实验的目的是探究浓度对化学反应速率的影响;实验①和③既改变了反应物的浓度,又改变了反应温度,不能得到合理的结论;
(3)实验①中:2.0mL草酸溶液加入4.0mL酸性高锰酸钾溶液,能稀释后者,设稀释后高锰酸钾的初始浓度为xmol/L,根据题意和稀释定律(c1V1=c2V2)可知,0.010 molL-1×4.0×10-3L=x molL-1×(4.0+2.0)×10-3L,则x=0.010 molL-1×4.0/6.0,紫色恰好褪色时高锰酸钾浓度减小为0,则△c(KMnO4) =,而△t= min,由v= 可得,v(KMnO4)== =0.010 molL-1min-1;
(4)根据控制变量原则,高锰酸根离子的起始浓度不变,仅仅降低温度,反应速率减小,则褪色的时间增大,相同时间内高锰酸根离子的变化浓度减小,则25℃时反应过程中c(MnO4-)~t的变化曲线位于50℃时曲线的右边,即图像为:
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【题目】大运会时深圳新能源汽车上有一种质子交换膜燃料电池,工作原理如图所示,下列叙述正确的是( )
A.通入氧气的电极发生氧化反应
B.通入氢气的电极为正极
C.总反应式为O2+2H22H2O
D.正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
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【题目】下列说法正确的是
A. 0.2 mol·L-1与0.1 mol·L-1 HClO溶液中c(H+)之比为2:1
B. pH=2和pH=1的硝酸中c(H+)之比为1:2
C. 25 ℃时,0.1 mol·L-1CH3COOH的电离平衡常数K=2×10-5,则0.1 mol·L-1CH3COONa的水解平衡常数为5×10-10
D. 0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c (Na+)+ c (H+)+ c (H2CO3)<c (HCO3-) +3 c (CO32-) + c (OH-)
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【题目】化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法正确的是
A.利用海水制取氯化钠、烧碱、纯碱、氯气等物质都发生了氧化还原反应
B.蛋白质、葡萄糖、纤维素、油脂等都能在人体内水解并提供能量
C.为了提高生活用水的卫生标准,自来水厂常使用和进行消毒、净化、以改善水质
D.塑料、合成橡胶和纤维这三大合成材料,都主要以石油、煤和天然气为原料生产的
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【题目】向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
A. Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B. 硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C. 产生的NO在标准状况下的体积为4.48L D. Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
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【题目】下列有关说法正确的是
A.25℃ 101kPa时,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g) +2H2O(g) △H=-Q kJ/mol,则甲烷的燃烧热为Q kJ/mol
B.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) 室温下不能自发进行,说明该反应的 ΔH<0
C.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0达到平衡后,升高温度,反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大
D.已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2的值均大于零):H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g),△H1=—Q1 kJ/mol,H2(g) +Br2(g)=2HBr(g),△H2=—Q2 kJ/mol,则△H1<△H2
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【题目】下列物质的转化在给定条件下能实现的是
① FeS2SO2H2SO4
② SiO2SiCl4Si
③ 饱和NaCl溶液 NaHCO3 Na2CO3
④ 1 mol·L-1HCl(aq) Cl2 Ca(ClO)2
⑤ CuSO4(aq) Cu(OH)2 Cu2O
A. ①③⑤ B. ②③④ C. ②④⑤ D. ①④⑤
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【题目】在一定温度下,10mL0.40mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
V(O2)/mL | 0.0 | 9.9 | 17.2 | 22.4 | 26.5 | 29.9 |
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)
A.0~6min的平均反应速率:v(H2O2) mol/(L·min)
B.6~10min的平均反应速率:v(H2O2)<mol/(L·min)
C.反应至6min时,c(H2O2)=0.3mol/L
D.反应至6min时,H2O2分解了50%
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【题目】(一)按系统命名法命名下列各物质。
(1)CH3-CH(CH3)-CH2-C(CH3)3 __________________________________。
(2) (CH3)2CH-CH=CH-CH2-CH3 __________________________________。
(二)某有机物A的结构简式如图。书写下列化学方程式
A
(1)A跟NaOH溶液反应的化学方程式是:_____________。
(2)A跟Na2CO3溶液反应的化学方程式是:____________________。
(3)A在一定条件下跟Na反应的化学方程式是:__________。
(4)A在一定条件下跟过量的H2反应的化学方程式是:_________________。
(5)乙二醛发生银镜反应的化学方程式是:________________。
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