【題目】某研究小組為了驗(yàn)證反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,選用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸溶液在室溫下進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中所用的草酸為稀溶液,可視為強(qiáng)酸。
(1)將高錳酸鉀氧化草酸的離子方程式補(bǔ)充完整。
2MnO4- +_______C2O42- +_____ _____=2Mn2+ +______CO2↑ +_______H2O
(2)該小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)I,數(shù)據(jù)如下。
H2SO4溶液 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色時(shí)間(分:秒) |
1mL 2mol/L | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.1mol/L | 2:03 |
1mL 2mol/L | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 2:16 |
一般來說,其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率______。但分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是______。
(3)該小組欲探究出現(xiàn)上述異,F(xiàn)象的原因,在實(shí)驗(yàn)I的基礎(chǔ)上,只改變草酸溶液濃度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)II,獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并繪制曲線圖如下。
①用文字描述曲線圖表達(dá)的信息______。
②該小組查閱資料獲取如下信息,其中能夠解釋MO變化趨勢的是______。
a | KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是分步進(jìn)行的,反應(yīng)過程中生成Mn(VI)、Mn(III)、Mn(IV),最終變?yōu)闊o色的Mn(II)。(括號(hào)中羅馬數(shù)字表示錳的化合價(jià)) |
b | 草酸根易與不同價(jià)態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物。 |
c | 草酸穩(wěn)定性較差,加熱至185℃可分解。 |
(4)該小組為探究ON段曲線變化趨勢的原因,又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)III,所得數(shù)據(jù)如下。
H2SO4溶液 | Na2SO4固體 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色時(shí)間(分:秒) |
1mL 0.1mol/L | 1.9×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 16:20 |
1mL 0.5mol/L | 1.5×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 8:25 |
1mL 1.0mol/L | 1.0×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 6:15 |
1mL 2.0mol/L | 0 | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 2:16 |
該小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)III的目的是______。
(5)綜合實(shí)驗(yàn)I、II、III,推測造成曲線MN變化趨勢的原因______。為驗(yàn)證該推測還需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),請(qǐng)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行理論設(shè)計(jì)______。
【答案】5 16 H+ 10 8 增大 在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下,增大草酸濃度,反應(yīng)速率減小 當(dāng)草酸濃度小于0.4mol/L時(shí),反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而減小,當(dāng)草酸濃度大于0.4mol/L時(shí),反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而增加 ab 探究其他離子濃度不變,溶液中H+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 當(dāng)草酸濃度較小時(shí),C2O42- 起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越;當(dāng)草酸濃度較大時(shí),H+起主要作用,使得草酸濃度越大,反應(yīng)速率越大。 為驗(yàn)證C2O42-對(duì)反應(yīng)速率的影響,保持高錳酸鉀與硫酸溶液濃度不變,增加草酸鈉的濃度,記錄反應(yīng)速率;若隨著草酸鈉濃度增加,反應(yīng)速率降;證明C2O42-濃度越大,反應(yīng)速率越小。(實(shí)驗(yàn)方案包括:目的,操作,現(xiàn)象,結(jié)論)
【解析】
(1)根據(jù)元素守恒知,生成物中生成水,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式;
(2)一般來說,其他條件相同時(shí),增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大,但表格數(shù)據(jù)草酸濃度大時(shí)速率;
(3)①圖象描述的是當(dāng)草酸濃度小于0.4mol/L時(shí),反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而減小,當(dāng)草酸濃度大于0.4mol/L時(shí),反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而增加,據(jù)此進(jìn)行分析;
②據(jù)MO變化趨勢,得出反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而減小,可能原因是KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是分步進(jìn)行的,反應(yīng)過程中生成Mn(VI)、Mn(III)、Mn(IV),最終變?yōu)闊o色的Mn(II),以及草酸根易與不同價(jià)態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物,據(jù)此進(jìn)行分析;
(4)該實(shí)驗(yàn)中的變值為H+濃度;
(5)當(dāng)草酸濃度較小時(shí),C2O42-起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越。划(dāng)草酸濃度較大時(shí),H+起主要作用,使得草酸濃度越大,反應(yīng)速率越大。
為驗(yàn)證C2O42-對(duì)反應(yīng)速率的影響,保持高錳酸鉀與硫酸溶液濃度不變,增加草酸鈉的濃度。
(1)酸性條件下高錳酸根離子和草酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),根據(jù)元素守恒知,生成物中生成水,該反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?/span>+2價(jià)、C元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?/span>+4價(jià),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式得2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,故答案為:5;16H+;10;8;
(2)在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下,當(dāng)高錳酸鉀一定時(shí),增大草酸濃度,反應(yīng)時(shí)間延長,故得到的結(jié)論是在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下,增大草酸濃度,反應(yīng)速率減小,故答案為:在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下,增大草酸濃度,反應(yīng)速率減。
(3)①當(dāng)草酸濃度小于0.4mol/L時(shí),反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而減小,當(dāng)草酸濃度大于0.4mol/L時(shí),反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而增加,故答案為:當(dāng)草酸濃度小于0.4mol/L時(shí),反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而減小,當(dāng)草酸濃度大于0.4mol/L時(shí),反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而增加;
②MO變化趨勢,得出反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而減小,可能原因是KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是分步進(jìn)行的,反應(yīng)過程中生成Mn(VI)、Mn(III)、Mn(IV),最終變?yōu)闊o色的Mn(II),以及草酸根易與不同價(jià)態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物,故答案為:ab;
(4)該小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)III中控制的變量是氫離子濃度,加入硫酸鈉固體是為了保證硫酸根離子濃度一致,目的是探究其他離子濃度不變,溶液中H+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,故答案為:探究其他離子濃度不變,溶液中H+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;
(5)綜合實(shí)驗(yàn)I、II、III,可推測出造成曲線MN變化趨勢的原因是:當(dāng)草酸濃度較小時(shí),C2O42-起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越。划(dāng)草酸濃度較大時(shí),H+起主要作用,使得草酸濃度越大,反應(yīng)速率越大;
為驗(yàn)證C2O42-對(duì)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)保持高錳酸鉀與硫酸溶液濃度不變,增加草酸鈉的濃度,記錄反應(yīng)速率;若隨著草酸鈉濃度增加,反應(yīng)速率降低;證明C2O42-濃度越大,反應(yīng)速率越;
故答案為:當(dāng)草酸濃度較小時(shí),C2O42-起主要作用,草酸濃度越大,反應(yīng)速率越;當(dāng)草酸濃度較大時(shí),H+起主要作用,使得草酸濃度越大,反應(yīng)速率越大;
為驗(yàn)證C2O42-對(duì)反應(yīng)速率的影響,保持高錳酸鉀與硫酸溶液濃度不變,增加草酸鈉的濃度,記錄反應(yīng)速率;若隨著草酸鈉濃度增加,反應(yīng)速率降低;證明C2O42-濃度越大,反應(yīng)速率越。▽(shí)驗(yàn)方案包括:目的,操作,現(xiàn)象,結(jié)論)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】烯烴能在臭氧作用下發(fā)生鍵的斷裂,形成含氧衍生物:
+R3COOH
根據(jù)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)可以推測原烯烴的結(jié)構(gòu).
(1)現(xiàn)有一化學(xué)式為C10H18的烴A,經(jīng)過臭氧作用后可以得到 CH3COOH和B(結(jié)構(gòu)簡式如圖).
A的結(jié)構(gòu)簡式是________________________
(2)A經(jīng)氫化后得到的烷烴的命名是___________.
(3)烴A的一種同類別同分異構(gòu)體,經(jīng)過臭氧作用后,所有產(chǎn)物都不具有酸性.該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式是__________.
(4)以B為原料通過三步反應(yīng)可制得化學(xué)式為(C6H10O2)n的聚合物,其路線如下:
寫出該聚合物的結(jié)構(gòu)簡式:________________.
在進(jìn)行第二步反應(yīng)時(shí),易生成一種含八元環(huán)的副產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)簡式為________.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于有機(jī)物的說法正確的是( )
A.苯佐卡因()是局部麻醉藥,分子中含有2種官能團(tuán),分子式為C9H10NO2
B.香葉醇()能發(fā)生加成反應(yīng)不能發(fā)生取代反應(yīng)
C.某有機(jī)物的分子式為C4H8,能使溴的CCl4溶液褪色,則它在一定條件下與水反應(yīng)時(shí)最多可生成的有機(jī)物(不考慮立體異構(gòu))有4種
D.青蒿素()的一氯代物有5種(不含立體異構(gòu))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知:H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-14.9kJ·mol-1。某溫度下,在體積均為2.0L的甲、乙兩個(gè)恒容密閉容器中充入反應(yīng)物,其起始物質(zhì)的量如下表所示。甲中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測得c(H2)=0.008mol·L-1。下列判斷正確的是( )
起始物質(zhì)的量 | n(H2)/mol | n(I2)/mol | n(HI)/mol |
甲 | 0.02 | 0.02 | 0 |
乙 | 0.04 | 0.04 | 0 |
A. 平衡時(shí),乙中H2的轉(zhuǎn)化率是甲中的2倍
B. 平衡時(shí),甲中混合物的顏色比乙中深
C. 平衡時(shí),甲、乙中熱量的變化值相等
D. 該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.25
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某恒溫密閉容器中,可逆反應(yīng)A(s)B+C(g)-Q達(dá)到平衡?s小容器體積,重新達(dá)到平衡時(shí),C(g)的濃度與縮小體積前的平衡濃度相等。以下分析正確的是
A.產(chǎn)物B的狀態(tài)只能為固態(tài)或液態(tài)
B.平衡時(shí),單位時(shí)間內(nèi)n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1
C.保持體積不變,向平衡體系中加入B,平衡可能向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D.若開始時(shí)向容器中加入1molB和1molC,達(dá)到平衡時(shí)放出熱量Q
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一 焦亞硫酸鈉的制取
采用如圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置II中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為:Na2SO3+SO2=Na2S2O5
(1)裝置I中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為___________________________。
(2)要從裝置II中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是_______________。
(3)裝置III用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填序號(hào))。
實(shí)驗(yàn)二 焦亞硫酸鈉的性質(zhì)
(4)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。證明NaHSO3溶液中HSO3-的電離程度大于水解程度,可采用的實(shí)驗(yàn)方法是______________ (填序號(hào))。
a.測定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入鹽酸
d.加入品紅溶液 e.用藍(lán)色石蕊試紙檢測
(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是_____________________________。
實(shí)驗(yàn)三 葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定
葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下:
(6)按上述方案實(shí)驗(yàn),消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00 mL,該次實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量 (以游離SO2計(jì)算)為_______________g·L-1。
(7)在上述實(shí)驗(yàn)過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測得結(jié)果_______________ (填“偏高”“偏低”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究者設(shè)計(jì)利用芳香族化合物的特殊性質(zhì)合成某藥物,其合成路線如下(部分反應(yīng)試劑和條件已省略):
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列問題:
(1)B的名稱是____________________。
(2)反應(yīng)②和⑤所屬的反應(yīng)類型分別為____________、_____________。
(3)反應(yīng)④所需的條件為___________,E分子中官能團(tuán)的名稱為_________________。
(4)反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式為________________________________。
(5)芳香族化合物X是C的同分異構(gòu)體,X只含一種官能團(tuán)且1mol X與足量NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)生成2 molCO2,則X的結(jié)構(gòu)有__________種。其中核磁共振氫譜顯示有4組峰,且峰面積之比為3 :2 : 2 :1的結(jié)構(gòu)簡式為____________、_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室制備苯甲醇和苯甲酸的化學(xué)原理是
已知苯甲醛易被空氣氧化,苯甲醇的沸點(diǎn)為205.3 ℃;苯甲酸的熔點(diǎn)為121.7 ℃,沸點(diǎn)為249 ℃,溶解度為0.34 g;乙醚的沸點(diǎn)為34.8 ℃,難溶于水。制備苯甲醇和苯甲酸的主要過程如下所示:
試根據(jù)上述信息回答下列問題:
(1)操作Ⅰ的名稱是________,乙醚溶液中所溶解的主要成分是________。
(2)操作Ⅱ的名稱是________,產(chǎn)品甲是________。
(3)操作Ⅲ的名稱是________,產(chǎn)品乙是________。
(4)如圖所示,操作Ⅱ中溫度計(jì)水銀球上沿放置的位置應(yīng)是________(填“a”“b”“c”或“d”),該操作中,除需蒸餾燒瓶、溫度計(jì)外,還需要的玻璃儀器是__________________,收集產(chǎn)品甲的適宜溫度為______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水是資源寶庫,蘊(yùn)藏著豐富的化學(xué)元素,如氯、溴、碘等。完成下列填空:
(1)氯離子原子核外有_____種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子、有____種不同能量的電子。
(2)溴在周期表中的位置_________。
(3)鹵素單質(zhì)及其化合物在許多性質(zhì)上都存在遞變規(guī)律,請(qǐng)說明下列遞變規(guī)律的原因。
① 熔點(diǎn)按F2、Cl2、Br2、I2的順序依次升高,原因是______________。
② 還原性按Cl—、Br—、I—的順序依次增大,原因是____________。
(4)已知X2 (g) + H2 (g)2HX (g) + Q(X2 表示Cl2、Br2),如圖表示上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系。
① Q表示X2 (g)與H2 (g)反應(yīng)的反應(yīng)熱,Q_____0(填“>”、“<”或“=”)。
② 寫出曲線b表示的平衡常數(shù)K的表達(dá)式,K=______(表達(dá)式中寫物質(zhì)的化學(xué)式)。
(5)(CN)2是一種與Cl2性質(zhì)相似的氣體,在(CN)2中C顯+3價(jià),N顯-3價(jià),氮元素顯負(fù)價(jià)的原因_________,該分子中每個(gè)原子都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),寫出(CN)2的電子式_____。
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