【题目】某小组利用 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液反应来探究“外界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。该小组设计了如下方案。
编号 | H2C2O4 溶液 | 酸性 KMnO4 溶液 | 温度℃ | ||
浓度/mol·L-1 | 体积/mL | 浓度/mol·L-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溶液转化为MnSO4,每消耗1 mol 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 n(H2C2O4)∶n(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)=_______________mol·L-1·min-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,请在坐标图中,画出 25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图________。
(5)高锰酸钾和草酸反应开始速率较慢,反应一会儿,速率突然加快,合理的原因是_________
【答案】2 2.5 ②和③ ①和② 0.010
【解析】
(1)根据题中信息及化合价升降法配平反应的化学方程式,然后根据电子守恒计算出1mol草酸完全反应转移的电子数;根据“观察到紫色褪去”必须满足高锰酸钾的物质的量小于草酸的物质的量解得二者浓度关系;
(2)根据探究温度对反应速率影响时除了温度外其它条件必须相同判断;根据体积浓度对反应速率影响时除了浓度不同,其他条件必须完全相同分析;
(3)先根据草酸和高锰酸钾的物质的量判断过量,然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率;
(4)根据温度降低反应速率减小画出25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线图;
(5)从反应生成物的作用分析影响因素。
(1) 根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4,利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑;H2C2O4中碳元素的化合价为+3价,变成二氧化碳后化合价总共升高了2×(4-3)价,所以每消耗1mol(H2C2O4)转移2mol电子;为了观察到紫色褪去,高锰酸钾的物质的量应该少量,即n(H2C2O4):n(KMnO4)≥5:2=2.5;
(2)探究温度对化学反应速率影响,必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,所以满足此条件的实验编号是:②和③;探究反应物浓度对化学反应速率影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是①和②;
(3)草酸的物质的量为:n(H2C2O4)=0.10molL-1×0.002L=0.0002mol,高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)=0.010molL-1×0.004L=0.00004mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比n(H2C2O4):n(KMnO4)=0.0002mol:0.00004mol=5:1,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浓度c(KMnO4)==
×0.010mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=
= 0.010mol/(Lmin);
(4)由于在其他条件不变时,升高温度化学反应速率加快,降低温度,化学反应速率减小,则25℃时反应速率小于50℃时,所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小,反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间,据此画出25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图为:;
(5) 高锰酸钾和草酸在溶液中发生反应:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,随着反应的进行,物质的浓度减小,反应速率不减小,反而是反应开始速率较慢,反应一会儿,速率突然加快,原因可能是反应产生了Mn2+,该离子对反应有催化作用,是化学反应速率大大加快。
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【题目】对可逆反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A. 达到化学平衡时4v正(O2)=5v逆(NO)
B. 若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态
C. 达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D. 化学反应速率关系:2v正(NH3)=3v正(H2O)
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【题目】2019年是深入实施“2025中国制造”年,而化学与人类的生产生活密切相关,下列有关说法错误的是
A.3D打印中的石墨烯由离子构成,而金刚石由原子构成
B.“北斗组网卫星”所使用的碳纤维,是一种无机非金属材料
C.世界杯赞助商之一的蒙牛奶业,其生产的牛奶属于胶体,具有丁达尔效应
D.港珠澳大桥设计建造时采用了外接铝的牺牲阳极的阴极保护法
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【题目】与
的盐酸反应(放热反应)生成
的量与反应时间的关系如图所示,下列结论不正确的是( )
A.反应开始2min内平均反应速率最大
B.反应速率先增大后减小
C.2~4min内温度对反应速率的影响较大
D.反应在2~4min内生成的平均反应速率为
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【题目】在密闭容器中加入CaSO4和CO,在一定温度下,发生反应:CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH=+218.4 kJ·mol-1
CO的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应是吸热反应,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.CaO是固态,不能用CaO表示反应的快慢
C.图示中t1时改变的条件可能是减小c(CO),同时增大c(SO2)
D.图示中t1时改变的条件可能是增大压强
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【题目】MnO2是一种重要的无机功能材料,可由MnSO4和NaClO3溶液反应制得,反应原理为: MnSO4+ NaClO3+ H2OCl2↑ + Na2SO4 + MnO2 ↓+ (未配平),则关于此反应的叙述不正确的是
A.NaClO3中Cl的化合价为+5
B.每生成8.7 g氧化产物,反应中转移的电子数约为0.2×6.02×1023
C.NaClO3的氧化性强于MnO2的氧化性
D.该反应右边方框内的产物是NaOH
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【题目】下列实验、实验现象和相应结论都正确的是
实验 | 现象 | 结论 | |
A | 向1mL | 溶液分层,上层溶液显紫色。 | 氧化性:Fe3+>I2 |
B | 将两块表面积相等的Mg条和Al条放入同浓度同体积的NaOH溶液中。 | Al条产生气泡的速度快。 | 金属性:Al>Mg |
C | 向烧杯中加入一定体积蒸馏水,加热至沸腾时,向其中逐滴滴加饱和FeCl3溶液。 | 得到红褐色透明液体。 | 制得了氢氧化铁胶体。 |
D | 向盛有10 mL溴水的分液漏斗中加入10mL苯,振荡、静置。 | 溶液分为两层,上层为橙色。 | 溴在苯中的溶解能力大于水中。 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】已知还原性:某无色溶液中只可能含有
、
、
、
、
、
、
、
、
中的部分离子,进行下列实验:通过实验得出的结论正确的是
实验编号 | 操作 | 现象 |
取10mL溶液,先加入稍过量的氯水,后加入苯并充分振荡、静置 | 生成无色气体、上层为紫色 | |
向 | 可得到白色沉淀 | |
取10mL原溶液,加入过量的NaOH溶液并加热 | 产生448L气体 |
A.实验中若通入过量的
,则先后氧化了
、
B.上述3个实验不能确定是否一定含有,判断方法:在溶液中加硝酸银,再加硝酸,若有沉淀生成,则证明有
C.判断溶液中是否含有钾离子,不需要通过焰色反应来检验
D.实验能够确定溶液中不含有
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【题目】按要求回答下列问题
(1)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×105,H2SO3的Ka1=1.3×102,Ka2=6.2×108。将SO2通入2.0 mol·L-1氨水中(溶液的体积保持不变),当c(OH)降至1.0×107 mol·L1时,溶液中的 =______;(NH4)2SO3溶液中的质子守恒_______。
(2)土壤的pH一般在4~9之间。土壤中Na2CO3含量较高时,pH可高达10.5,试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因为________________(用离子反应方程式)。加入石膏(CaSO4·2H2O)可以使土壤碱性降低,有关反应的化学方程式为________。
(3)SOCl2是一种液态化合物,沸点为77℃化合物,在盛有10mL水的锥形瓶中小心滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈水解反应,液面有白雾形成,并有刺激性气味的气体逸出,该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色,轻轻振荡锥形瓶,等白雾消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于HNO3的白色沉淀析出。
①根据上述实验,写出 SOCl2和水反应的化学方程式________________。
②SOCl2与AlCl3·6H2O 混合共热,可得到无水AlCl3,其原因是__________。
(4)当意外失火时,将泡沫灭火器倒过来即可使药液混合,喷出泡沫状物品,阻止火势蔓延,其相关的离子反应方程式为___________________________。
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