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KMnO4是一種重要的氧化劑。在酸性條件下,KMnO4氧化H2C2O4(二元弱酸)的離子方程式如下:2
M
n
O
-
4
+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O。
為了研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,該同學(xué)還進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄】(H2C2O4溶液足量)
實(shí)驗(yàn)編號(hào) 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(shí)間/min
某濃度
H2C2O4溶液
H2O 0.2mol/LKMnO4溶液 3mol/L
稀硫酸
1 3.0 2.0 3.0 2.0 4.0
2 2.0 3.0 3.0 2.0 5.2
3 1.0 4.0 3.0 2.0 6.4
請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得到的結(jié)論是
反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快
反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快
。
(2)利用實(shí)驗(yàn)1中數(shù)據(jù)計(jì)算,用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為:v(KMnO4)=
0.015mol/(L?min)
0.015mol/(L?min)

(3)實(shí)驗(yàn)編號(hào)3加入4.0mL蒸餾水的目的是
確保溶液的總體積相等,混合后KMnO4溶液的濃度相等
確保溶液的總體積相等,混合后KMnO4溶液的濃度相等
。
(4)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2+)隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖,如圖1所示。但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)應(yīng)如圖2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2所示信息提出了新的假設(shè),并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
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Ⅰ.該小組同學(xué)提出的假設(shè)是
Mn2+是KMnO4氧化H2C2O4的催化劑
Mn2+是KMnO4氧化H2C2O4的催化劑
。
Ⅱ.請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案,并填寫表中空白。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) 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(shí)間/min
某濃度H2C2O4溶液 H2O 0.2mol/LKMnO4溶液 3mol/L
稀硫酸
4 3.0 2.0 3.0 2.0
硫酸錳
硫酸錳
t
實(shí)驗(yàn)編號(hào)4中向試管中加入的固體
硫酸錳
硫酸錳

Ⅲ.若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立,應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是
實(shí)驗(yàn)④褪色時(shí)間變短
實(shí)驗(yàn)④褪色時(shí)間變短
。
(5)Ⅰ.將10.00mL過氧化氫溶液移至250mL
容量瓶
容量瓶
(填儀器名稱)中,加水稀釋至刻度,搖勻。移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸餾水稀釋,作被測(cè)試樣。
Ⅱ.用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)試樣,其反應(yīng)的離子方程式如下,請(qǐng)將相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)和化學(xué)式分別填在下列橫線和括號(hào)內(nèi)。
2
2
M
n
O
-
4
+
5
5
H2O2+
6
6
H+=
2
2
Mn2++
8
8
H2O+
5O2
5O2
。
Ⅲ.移取10mL過氧化氫溶液可以用
酸式
酸式
(填“酸式”或“堿式”)滴定管。滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是
最后半滴高錳酸鉀加入后,溶液由無色變?yōu)樽仙?,?0s不變色
最后半滴高錳酸鉀加入后,溶液由無色變?yōu)樽仙?,?0s不變色
。

【答案】反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快;0.015mol/(L?min);確保溶液的總體積相等,混合后KMnO4溶液的濃度相等;Mn2+是KMnO4氧化H2C2O4的催化劑;硫酸錳;硫酸錳;實(shí)驗(yàn)④褪色時(shí)間變短;容量瓶;2;5;6;2;8;5O2↑;酸式;最后半滴高錳酸鉀加入后,溶液由無色變?yōu)樽仙?,?0s不變色
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:12引用:1難度:0.6
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.用Na2FeO4溶液氧化廢水中的還原性污染物M,為研究降解效果設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究溫度、濃度、pH、催化劑對(duì)降解速率和效果的影響,實(shí)驗(yàn)測(cè)得M的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示。
    實(shí)驗(yàn)編號(hào) 溫度/℃ pH
    25 1
    45 1
    25 7
    25 1
    下列說法不正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/10/20 2:0:1組卷:3引用:1難度:0.5
  • 2.Ⅰ.為探究H+對(duì)MnO2與H2O2反應(yīng)速率的影響?,F(xiàn)取等量MnO2和下表有關(guān)物質(zhì),在相同溫度下進(jìn)行4組實(shí)驗(yàn),分別記錄收集20.0mLO2所需時(shí)間。
    實(shí)驗(yàn)編號(hào) 1 2 3 4
    10%H2O2的體積/mL 5.0 5.0 V1 V2
    20%硫酸的體積/mL 0 0.5 1.0 V3
    水的體積/mL 15.0 14.5 V4 13.5
    所需時(shí)間t/s t1 t2 t3 t4
    已知酸性條件下時(shí):MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O
    (1)上表中V2=
     
    mL,V4=
     
    mL。
    (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得t2>t3>t4,則可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
     

    Ⅱ.已知反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)═N2(g)+2H2O(g)生成N2的初始速率與NO、H2的初始濃度的關(guān)系為v=kcx(NO)?cy(H2),k為速率常數(shù)。在800°C時(shí)測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示。
    實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 初始濃度 生成N2的初始速率/mol?L-1?s-1
    c(NO)/mol?L-1 c(H2)/mol?L-1
    1 2.00×10-3 6.00×10-3 1.92×10-3
    2 1.00×10-3 6.00×10-3 4.80×10-4
    3 2.00×10-3 3.00×10-3 9.60×10-4
    (3)由表中的數(shù)據(jù)可算出x、k的值:x=
     
    ,k=
     
    。
    (4)若800°C時(shí),初始濃度c(NO)=c(H2)=4.00×10-3mol?L-1,則生成N2的初始速率為
     
    mol?L-1?s-1。

    發(fā)布:2024/10/18 14:0:1組卷:3引用:2難度:0.7
  • 3.某小組研究了銅片與5.6mol?L-1HNO3反應(yīng)的速率,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如表1。
    實(shí)驗(yàn) 時(shí)間段 現(xiàn)象
    菁優(yōu)網(wǎng)  0~15min 銅片表面出現(xiàn)極少氣泡
    15~25min 銅片表面產(chǎn)生較多氣泡,溶液呈很淺的藍(lán)色
    25~30min 銅片表面均勻冒出大量氣泡,溶液藍(lán)色明顯變深,液面上方呈淺棕色
    30~50min 銅片表面氣泡變少
    表1
    為探究影響該反應(yīng)速率的主要因素,小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
    實(shí)驗(yàn)Ⅰ:監(jiān)測(cè)上述反應(yīng)過程中溶液溫度的變化,所得曲線如圖。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    實(shí)驗(yàn)Ⅱ:如圖所示,②~④試管中加入大小、形狀相同的銅片和相同體積的5.6mol?L-1HNO3。結(jié)果顯示:②③試管中的反應(yīng)速率變化不明顯,④試管中的反應(yīng)速率明顯加快。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    實(shí)驗(yàn)Ⅲ:在試管中加入銅片和5.6mol?L-1HNO3,當(dāng)產(chǎn)生氣泡較快時(shí),取少量反應(yīng)液于試管中,檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)其中含有
    N
    O
    -
    2

    (1)根據(jù)表1中的現(xiàn)象,描述該反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況
     

    (2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ的結(jié)論:溫度升高
     
    (填“是”或“不是”)反應(yīng)速率加快的主要原因。
    (3)實(shí)驗(yàn)Ⅱ的結(jié)論是
     

    (4)小組同學(xué)查閱資料后推測(cè):該反應(yīng)由于生成某中間產(chǎn)物而加快了反應(yīng)速率。請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ,在如圖方框內(nèi)填入相應(yīng)的微粒符號(hào),補(bǔ)全催化機(jī)理。
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    (5)為驗(yàn)證(4)中猜想,還需補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn):
     
    (請(qǐng)寫出操作和現(xiàn)象)。

    發(fā)布:2024/10/19 11:0:2組卷:15引用:1難度:0.5
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