酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000m
题型:不详难度:来源:
酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。 Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。 (1)写出滴定过程中发生反应的化学方程式为 。 (2)滴定过程中操作滴定管的图示正确的是 。
(3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的草酸溶液浓度 (填“偏高”、“偏低”、或“不变”)。 Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL)。
实验编号
| 温度(℃)
| 催化剂 用量(g)
| 酸性高锰酸钾溶液
| 实验目的 a. 实验1和2探究 ; b. 实验1和3探究反应物浓度对该反应速率的影响; c. 实验1和4探究催化剂对该反应速率的影响。
| 体积 (mL)
| 浓度 (mol•L-1)
| 1
| 25
| 0.5
| 4
| 0.1000
| 2
| 50
| 0.5
| 4
| 0.1000
| 3
| 25
| 0.5
| 4
| 0.0100
| 4
| 25
| 0
| 4
| 0.1000
| (4)写出表中a 对应的实验目的 ;若50°C时,草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线 如下图所示,保持其他条件不变,请在图中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。
(5)该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
实验编号
| 溶液褪色所需时间(min)
| 第1次
| 第2次
| 第3次
| 1
| 14.0
| 13.0
| 11.0
| 3
| 6.5
| 6.7
| 6.8
| 分析上述数据后得出“当其它条件相同时,酸性高锰酸钾溶液的浓度越小,褪色时间就越短,即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题,从而得到了错误的实验结论,请简述甲同学改进的实验方案 。 (6)该实验中使用的催化剂应选择MnSO4而不是MnCl2,原因可用离子方程式表示为 。 |
答案
(每空2分) (1)2MnO4—+5H2C2O4+6H+= 2Mn2+ + 10CO2 ↑+ 8H2O (2)A (3) 偏高 (4)探究温度不同对反应速率的影响
(5)其它条件相同时,利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间。 (6)2MnO4—+ 10Cl— + 16H+ = 5Cl2↑+ 2Mn2+ + 8H2O |
解析
试题分析:(1)草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,草酸被氧化为二氧化碳,高锰酸钾被还原为Mn2+,离子方程式为2MnO4—+5H2C2O4+6H+= 2Mn2+ + 10CO2 ↑+ 8H2O; (2)酸性高锰酸钾氧化性强,所以在该实验中选择酸式滴定管,滴定时用左手的大拇指、食指、中指旋转滴定管的旋塞,所以答案选A; (3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,对初读数无影响,但滴定后消失,会使末读数偏大,二者的差值为酸性高锰酸钾溶液滴定的体积,导致计算出的草酸溶液的浓度偏高; (4)实验1和2相比,只有温度不同,所以a的目的是探究温度不同对反应速率的影响;25°C低于50°C,所以反应速率慢,溶液褪色所需时间长,所画曲线的起点相同,较平缓,在50°C曲线的略上方即可; (5)探究反应物浓度对速率影响时应在其他条件不变时改变某种反应物的浓度,在本实验中褪色的是酸性高锰酸钾溶液,所以酸性高锰酸钾的溶液的体积、浓度 应是不能变的,而只改变草酸的浓度(体积不变),观察溶液褪色的时间,所以其它条件相同时,利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应,测量溶液褪色时间。 (6) 该实验中使用的催化剂应选择MnSO4而不是MnCl2,是因为氯离子与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应 而生成氯气,消耗酸性高锰酸钾溶液,使滴定结果偏高,发生的离子方程式是2MnO4—+ 10Cl— + 16H+ = 5Cl2↑+ 2Mn2+ + 8H2O |
举一反三
下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.图l装置可用于定量测定H2O2的分解速率 | B.图2装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 | C.图3装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积 | D.图4装置可用于蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 |
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下列实验操作都能达到预期目的的是( ) ①蒸干AlCl3溶液可得纯净的无水氯化铝;②纸层析法分离铁离子和铜离子实验中,点样后的滤纸需晾干后,才能将滤纸下端浸入展开剂中进行实验;③用广泛pH试纸测得某溶液pH为3.5;④滴入酚酞溶液确定纯碱中有无烧碱;⑤用米汤直接检验食用盐中是否含有碘元素;⑥用酸式滴定管量取20.00 mL高锰酸钾酸性溶液;⑦用溴的四氯化碳溶液除去混在甲烷中的乙烯气体 |
(14分)近年来我国的航天事业取得了巨大的成就,在航天发射时,肼(N2H4)及其衍生物常用作火箭推进剂。 ⑴液态肼作火箭燃料时,与液态N2O4混合发生氧化还原反应,已知每1 g肼充分反应后生成气态水放出热量为a KJ,试写出该反应的热化学方程式 。 ⑵在实验室中,用N2H4·H2O与NaOH颗粒一起蒸馏,收集114~116 ℃的馏分即为无水肼。 ①在蒸馏过程中不需要的仪器是 (填序号字母)。 E.牛角管(接液管) F.蒸馏烧瓶 G.酸式滴定管 ②除上述必需的仪器外,还缺少的玻璃仪器是 。 ⑶肼能使锅炉内壁的铁锈(主要成分Fe2O3)变成磁性氧化铁(Fe3O4)层,可减缓锅炉锈蚀。若反应过程中肼转化为氮气,则每生成1 mol Fe3O4,需要消耗肼的质量为 g。 ⑷磁性氧化铁(Fe3O4)的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质)。探究过程如下: 提出假设:假设1. 黑色粉末是CuO;假设2. 黑色粉末是Fe3O4; 假设3. 。 设计探究实验: 取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂。 ①若假设1成立,则实验现象是 。 ②若所得溶液显血红色,则假设 成立。 ③为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生 的现象,则假设3成立。 有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显。 查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)42++4H2O。 ④为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生 现象;若产生 现象,则假设3成立。 |
下列有关实验的叙述正确的是A.酸式滴定管注入Na2CO3溶液之前应检查是否漏液 | B.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中 | C.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液 | D.除去Fe(OH)3固体中少量:Mg(OH)2加入足量饱和FeCl3溶液,充分搅拌后过滤 |
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下列有关实验的描述正确的是A.用湿润的pH试纸测定溶液的pH,测定结果偏小,该溶液一定呈酸性 | B.中和滴定实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,须干燥 或用待装液润洗后方可使用 | C.将碘水倒入分液漏斗,加入适量乙醇,振荡后静置,能将碘萃取到乙醇中 | D.向含有FeCl2杂质的FeCl3溶液中通入足量C12后,充分加热蒸干,可得到纯净的FeCl3固体 |
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