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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...

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:

实验编号

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

温度

浓度(mol·L1)

体积(mL)

浓度(mol·L1)

体积 (mL)

0.10

2.0

0.010

4.0

25

0.20

2.0

0.010

4.0

25

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1molH2C2O4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·L1·min1

(4)已知实验③中c(MnO4-)~反应时间t的变化曲线如下图。若保持其他条件不变,请在图中画出实验②中c(MnO4-)~t的变化曲线示意图。

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(1)2 2.5(或5:2)    (2)②和③, ①和②   (3)0.010 (4) 【解析】 试题分析:(1)高锰酸钾溶液与草酸反应的化学方程式为:2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + MnSO4 + 10CO2↑+ 8H2O,反应中C的化合价由+3价升高到+4价,所以每消耗1molH2C2O4转移2mol电子;为了观察到紫色褪去,则KMnO4必须完全反应,从方程式可看出:n(H2C2O4) n(KMnO4)≥5∶2。(2)分析表中数据可看出,②和③两个实验仅温度不同,①和②两个实验仅草酸浓度不同,所以探究温度对化学反应速率影响的实验是②和③,探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验是①和②。(3)用KMnO4溶液表示的平均反应速率为:。(4)实验比较实验的反应温度低,则反应速率小,KMnO4溶液褪色时间长,c(MnO4-)~t的变化曲线示意图见答案。 考点:考查外界条件对化学反应速率影响的实验设计、评价与表达,考查综合分析能力和图表处理能力。
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考点分析:
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硫、氮、稀土元素的单质和化合物应用广泛。

Ⅰ.(1)将硫铁矿和焦炭放在炼硫炉中,在有限空气中燃烧,发生下列反应:

3FeS2 + 12 C + 8O2 = Fe3O4 + 12CO + 6S

生成3mol硫时,被氧化的物质物质的量为__              _________。

(2)过硫酸钾化学式为:K2S2O8,过硫酸结构式为满分5 manfen5.com

①过硫酸钾和过硫酸均有强氧化性,不稳定,容易分解,如2H2S2O8=2H2SO4+2SO3+O2

下列能加快过硫酸分解的固体物质是                     

A.CuO      B.MnO2          C.Fe2O3       D.NaNO3

②已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾两种盐溶液在催化剂存在下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。请写出上述反应的化学方程式:____________        __________。

③若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有_________________。

Ⅱ.稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl3易发生水解,由CeCl3·6H2O制备无水CeCl3应采取的措施是                               _                                           _。

 

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A、B、C、D、E、F六种短周期元素,其原子序数依次增大,其中B与C同周期,D与E和F同周期,A与D同主族,C与F同主族,C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍,D是所在周期中原子半径最大的主族元素。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体,三种是固体。

请回答下列问题。

(1)元素D在周期表中的位置________。

(2)C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是(用离子符号表示)________________。

(3)由A、B、C三种元素以原子个数比4∶2∶3形成化合物X,X中所含化学键类型有________。

(4) ①若E是金属元素,其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨,请写出反应的化学方程式:________________________________________________________________________。

②若E是非金属元素,其单质在电子工业中有重要应用,请写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式:________________________________________________________________。

③FC2气体有毒,排放到大气中易形成酸雨,写出FC2与氧气和水蒸气反应的化学方程式________________________________________________________________________。

 

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化学实验的微型化可有效地减少污染,实现化学实验绿色化的要求。某学生按下列操作做一个实验:在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴,每种液滴彼此分开,围成半径小于表面皿的圆形(如下图所示),在圆心e处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体,向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸,再立即将表面皿盖好。(已知:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O)

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(1)e处反应的离子方程式为_____________________,该反应中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为               

(2)b处的实验现象为________________,d处的实验现象为___________________。

(3)c处反应的化学方程式为_______________________                   ______,标准状况下,当有0.224 L Cl2被NaOH溶液吸收后,转移电子的物质的量为        mol。

(4)通过该实验能否比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱?    (填“能”或“不能”),若能,其氧化性由强到弱的顺序是                    。(若不能,此空不填)

 

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工业上用某矿渣(主要成分为Cu2O,还含有Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:

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(固体混合物B经处理后可回收铜)

已知:Cu2O+2H=Cu+Cu2+H2O。

(1)实验操作Ⅰ的名称为_________;在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐材质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有_________(填仪器名称)。

(2)滤液A中铁元素的存在形式为_______(填离子符号),生成该离子的离子方程式为_____________________。

检验滤液A中存在该离子的试剂为                       (填试剂名称)。

(3)常温下,等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH=_______。

(4) ①利用电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是________(填代号)。

a.电能全部转化为化学能              b.粗铜接电源正极,发生氧化反应

c.精铜作阴极,电解后电解液中Cu2浓度减小

d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系

②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,涉及的主要步骤:称取一定质量的样品→_____________________                       _______→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤,不必描述操作过程的细节)

 

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电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应

Cr2O72–+6Fe2+14H满分5 manfen5.com2Cr3+6Fe3+7H2O,最后Cr3以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是

A.阳极反应为Fe-2e满分5 manfen5.comFe2

B.电解过程中溶液pH不会变化

C.反应过程中有Fe(OH)3沉淀生成

D.电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O72被还原

 

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