【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用酸性 KMnO4 溶液和草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng),研究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下:

編號(hào)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

I

向一支試管中先加入 1 mL 0.01 mol/L

KMnO4 溶液,再加入 1 3 mol/L 硫酸和 9 滴蒸餾水,最后加入 1 mL 0.1 mol/L草酸溶液

10 min 內(nèi)溶液紫色無(wú)明顯變化,后顏色逐漸變淺, 30 min 后幾乎變?yōu)闊o(wú)色

II

向另一支試管中先加入 1 mL 0.01 mol/L

酸性 KMnO4 溶液,再加入 10 3 mol/L硫酸,最后加入 1 mL 0.1 mol/L 草酸溶液

80 s 內(nèi)溶液紫色無(wú)明顯變

化,后顏色迅速變淺,約

150 s 后幾乎變?yōu)闊o(wú)色

1)補(bǔ)全高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式:5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ =2Mn2+ +_____+_____

2)由實(shí)驗(yàn) I、II 可得出的結(jié)論是_____

3)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了nMn2+)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(guò)程中nMn2+ 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所示信息關(guān)于實(shí)驗(yàn)II80 s后溶液顏色迅速變淺的原因,該小組提出了猜想提出了新的猜想,并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

Ⅰ.該小組同學(xué)提出的猜想是_____

Ⅱ.請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案,并填寫(xiě)表中空白。

(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

再向試管中加入少量固體

室溫下溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間

/ min

0.1 mol/L

H2C2O4 溶液

0.01 mol/L

KMnO4 溶液

3 mol/L

稀硫酸

1

1.0

1.0

10

無(wú)

150S

2

1.0

1.0

10

_____

t

Ⅲ.若該小組同學(xué)提出的猜想成立,則 t______“>”“”“=” 150S應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是_____

4)該小組擬采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。

他們擬研究的影響因素是_____

你認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)方案_____(填合理不合理),理由是_________

【答案】10CO2 8H2O 其他條件相同時(shí),H(或硫酸)濃度越大,反應(yīng)速率越快 該反應(yīng)中生成的Mn2+對(duì)反應(yīng)有催化作用 再加入10滴3 mol·L-1硫酸,然后加入少量MnSO4固體 < 加入草酸溶液后,溶液紫色迅速變淺(或溶液顏色開(kāi)始變淺的時(shí)間小于80 s) KMnO4溶液濃度 不合理 KMnO4溶液濃度不同,溶液起始顏色深淺不同,無(wú)法通過(guò)比較褪色時(shí)間長(zhǎng)短判斷反應(yīng)快慢。

【解析】

1)根據(jù)酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)生成錳離子、二氧化碳,根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒可得;

2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ酸的濃度含量不一樣;

3)猜想:該反應(yīng)中生成的Mn2對(duì)反應(yīng)有催化作用,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加入MnSO4固體與實(shí)驗(yàn)II對(duì)比,注意只有一個(gè)變量MnSO4固體,若猜想成立,加入MnSO4固體溶液紫色應(yīng)迅速變淺;

4)根據(jù)圖中KMnO4溶液濃度不同可得研究KMnO4溶液對(duì)反應(yīng)的影響,但KMnO4溶液濃度不同,反應(yīng)起始的顏色不一致,顏色的深淺變化和時(shí)間不容易比較。

1)高錳酸鉀與草酸反應(yīng)的離子方程式:5H2C2O4+2MnO4+6H═2Mn2+10CO2↑+8H2O

故答案為:10CO2;8H2O

2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ酸的濃度不同,實(shí)驗(yàn)II酸濃度大,反應(yīng)快,故由實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ可得出的結(jié)論是:其他條件相同時(shí),H(或硫酸)濃度越大,反應(yīng)速率越快;

故答案為:其他條件相同時(shí),H(或硫酸)濃度越大,反應(yīng)速率越快;

3)①猜想:該反應(yīng)中生成的Mn2對(duì)反應(yīng)有催化作用,故設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加入加入MnSO4固體與實(shí)驗(yàn)II對(duì)比,其他條件與實(shí)驗(yàn)II相同,故實(shí)驗(yàn)Ⅲ的操作:向試管中先加入1 mL 0.01 mol·L1酸性 KMnO4溶液,再加入103 mol·L1硫酸,然后加入少量MnSO4固體,最后加入1 mL 0.1 mol·L1草酸溶液;

故答案為:該反應(yīng)中生成的Mn2對(duì)反應(yīng)有催化作用;再加入103 mol·L1硫酸,然后加入少量MnSO4固體;

②若猜想成立,則實(shí)驗(yàn)III褪色迅速,可以觀察到:加入草酸溶液后,溶液紫色迅速變淺(或溶液顏色開(kāi)始變淺的時(shí)間小于80 s);

故答案為:<;加入草酸溶液后,溶液紫色迅速變淺(或溶液顏色開(kāi)始變淺的時(shí)間小于80 s);

4)①根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案中KMnO4溶液濃度不同,故探究的是KMnO4溶液濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響;

故答案為:KMnO4溶液濃度;

②反應(yīng)的速率通過(guò)溶液顏色的變化判斷,溶液的顏色是KMnO4溶液的顏色,KMnO4溶液濃度不同,溶液起始顏色深淺不同,無(wú)法通過(guò)比較褪色時(shí)間長(zhǎng)短判斷反應(yīng)快慢,故該方案不合理;

故答案為:不合理;KMnO4溶液濃度不同,溶液起始顏色深淺不同,無(wú)法通過(guò)比較褪色時(shí)間長(zhǎng)短判斷反應(yīng)快慢。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列裝置一定能證明2Ag++2I-=2Ag+I2能否自發(fā)進(jìn)行的是

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中正確的是(

A.常溫常壓下,11.2L二氧化碳含有的原子數(shù)等于1.5NA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCCl4中所含分子數(shù)為NA

C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,18g水所含原子數(shù)為NA

D.常溫常壓下,48gO2O3混合物含有的氧原子數(shù)為3NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】取軟錳礦石(主要成分為MnO2)116 g跟足量濃鹽酸發(fā)生如下反應(yīng)(雜質(zhì)不參與反應(yīng))MnO2+4HCl()MnCl2+Cl2+2H2O,制得22.4 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),下列有關(guān)說(shuō)法中不正確的是

A.這種軟錳礦石中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%

B.被氧化的HCl的物質(zhì)的量為4 mol

C.參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為146 g

D.被還原的MnO2的物質(zhì)的量為1 mol

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】絕熱容器中發(fā)生反應(yīng):3ZsXg)+2YgHa kJ·mol1a0)。下列說(shuō)法不正確的是

A.0.3 mol Z置于容器中充分反應(yīng)生成氣體的物質(zhì)的量一定小于0.3 mol

B.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),氣體平均摩爾質(zhì)量不變

C.容器中放入3mol Z,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),反應(yīng)吸收的總熱量為a kJ

D.容器溫度不變,反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組利用實(shí)驗(yàn)室中的一瓶未知白色固體粉末進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)白色沉淀為______________________(填化學(xué)式,下同),產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體是_____________________。

(2)該白色固體粉末是___________________(填化學(xué)式)

(3)寫(xiě)出該白色固體粉末受熱分解的化學(xué)方程式:_______________________________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于有機(jī)物的敘述正確的是(

A.丙烷的二鹵代物是4種,則其六鹵代物是2

B.某烴的同分異構(gòu)體只能形成一種一氯代物,其分子式一定為C5H12

C.甲苯苯環(huán)上的一個(gè)氫原子被含3個(gè)碳原子的烷基取代,所得產(chǎn)物有6

D.對(duì)二甲苯的核磁共振氫譜顯示有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖流程中a、bc、d、e、f是六種有機(jī)物,其中a是烴類,其余是烴的衍生物。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

A.a的相對(duì)分子質(zhì)量是42,則d是乙醛

B.d的相對(duì)分子質(zhì)量是44,則a是乙炔

C.a為苯乙烯(C6H5—CH=CH2),則f的分子式是C16H32O2

D.a為單烯烴,則df的最簡(jiǎn)式一定相同

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列與有機(jī)化合物相關(guān)的說(shuō)法正確的是  

A.糖類、油脂、蛋白質(zhì)都能水解,但水解產(chǎn)物不同

B.四苯基乙烯中所有碳原子一定處于同一平面

C.在一定條件下與足量H2反應(yīng)消耗4mol H2

D.分子式為C7H8的芳香烴與H2完全加成所得產(chǎn)物的一氯代物有5

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案