甲、乙兩個實驗小組分別利用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)進行研究外界因素對反應(yīng)速率的影響。設(shè)計實驗方案如下:
甲組:通過測定生成CO2氣體體積的方法來比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小。
實驗裝置如圖,實驗時分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

(注:實驗中所用KMnO4溶液均已加人相同量H2SO4):

序號
A溶液
B溶液

2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液
4 mL0.01mol/LKMnO4溶液

2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液
4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
 
(1)如何檢查該裝置的氣密性:                                  。
(2)寫出當錐形瓶中加入A溶液后發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式(提示:H2C2O4為弱酸):                     
(3)該實驗探究的是         對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。分析所給實驗儀器,實現(xiàn)該實驗?zāi)康倪欠缺的儀器:            。你將如何比較①②組化學(xué)反應(yīng)速率大?你的操作是                       
乙組:通過測定單位時間內(nèi)KMnO4溶液濃度變化來判定反應(yīng)速率快慢。
25℃時,40 mL 0.001mol/LKMnO4與38 mL0.1 mol/LH2C2O4和2 mL2.38mol/LH2SO4混合液共80 mL中KMnO4的濃度及對應(yīng)時段的平均反應(yīng)速率數(shù)據(jù):
時間(min)
4
8
12
16
21
22
23
24
25
c(KMnO4)(10-4mol/L)
4.58
4.02
3.36
2.25
0.72
0.43
0.23
0.16
0.13
υ(KMnO4) (10-4mol/(L·min)
υ
0.14
0.17
0.28
0.32
0.29
0.20
0.07
0.03
 
(4)完成上表中υ=   ×10-4mol/(L·min)。
問題討論:已知該實驗過程中溶液溫度幾乎不變,但是依據(jù)實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)開始階段速率卻在增大。
①你認為引起該反應(yīng)速率增大的因素是                。
②請設(shè)計實驗證明你的觀點,寫出實驗步驟及結(jié)論:
實驗步驟及結(jié)論:
 

(共17分)
(1)關(guān)閉分液漏斗活塞,向外拉注射器的內(nèi)管一段距離后松手,若內(nèi)管能回到開始位置,證明氣密性好,若不能則說明氣密性不好。(2分)
(2)2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++l0CO2↑+8H2O(2分)
(3)濃度(1分) 秒表(1分)
比較在該環(huán)境中,相同時間收集到的氣體體積,多的反應(yīng)速率快(或比較在該環(huán)境中,比較收集相同體積氣體所用時間,越短速率越快)(2分)
(4)0.11(3分)
①反應(yīng)過程中產(chǎn)生了催化劑加快了反應(yīng)速率(如果答生成的Mn2+對反應(yīng)有催化作用也給分)(2分:
(或其他合理答案也給分)

實驗步驟及結(jié)論:(答案合理即可)
實驗步驟:首先,取兩支試管分別加入等體積上述酸性KMnO4溶液;接下來,向其中一支試管中加入少許MnSO4固體;最后,同時分別向兩支試管中加入等體積的上述H2C2O4溶液,觀察兩支試管中顏色褪去的時間長短。(2分)
結(jié)論:若加有MnSO4固體試管褪色時間短,則證明是生成的Mn2+作催化劑。(2分)
 

解析試題分析:本題以課本實驗為基礎(chǔ),探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,首先應(yīng)該聯(lián)系課本知識,了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些以及氧化還原知識,實驗基本操作等基礎(chǔ)知識,然后運用恰當?shù)姆椒ㄟM行解題。
(1)考查氣密性的檢查,在這個相對密封的體系,打開分液漏斗,開始用液體流下,后停止,并保持,說明氣密性良好或通過活塞的推動,也可判斷;
(2)氧化還原反應(yīng)方程式的書寫
(3)從改變的條件看,H2C2O4濃度從0.1到0.2mol/L,故為濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;
(4)根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以計算出速率的大;從數(shù)據(jù)看出反應(yīng)的速率先增大后減小,故可以考慮催化劑的影響。
考點:以探究實驗為基礎(chǔ),考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、化學(xué)實驗基本操作、氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)知識等。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

將N2和 H2按一定比例混合,在相同狀況下其密度是H2的 3.6倍,取0.5mol該混合氣體通入密閉容器內(nèi),使之發(fā)生反應(yīng)并在一定條件下達到平衡。已知反應(yīng)達到平衡后容器內(nèi)壓強是相同條件下反應(yīng)前壓強的0.76倍,試求:
(1)反應(yīng)前混合氣體中N2和 H2的體積比;
(2)達到平衡時混合氣體中的氨的體積分數(shù);
(3)平衡時N2的轉(zhuǎn)化率。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

(14分)金屬鈦(Ti)性能優(yōu)越,被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”。工業(yè)上以鈦鐵礦(主要成分FeTiO3,含F(xiàn)eO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料冶煉金屬鈦,其生產(chǎn)的工藝流程圖如下:

已知:2H2SO4(濃)+ FeTiO3=TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O
(1)步驟I中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:                                   。
(2)已知:TiO2易水解,只能存在于強酸性溶液中。
25 ℃時,難溶電解質(zhì)溶解度與pH關(guān)系如圖,

TiO(OH)2溶度積Ksp=1×10-29
①步驟Ⅲ加入鐵屑原因  是                   。
② TiO2水解的離子方程式為                 。
向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是       
當溶液pH=       時,TiO(OH)2已沉淀完全。
(3)TiCl4→Ti反應(yīng)后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物,可采用真空蒸餾的方法分離得到Ti,依據(jù)下表信息,需加熱的溫度略高于       ℃即可。

 
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔點/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸點/℃
136.4
1090
1412
3287
(4)電解TiO2制備鈦的方法如圖所示。該方法由于具備生產(chǎn)過程簡化、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點而引人注目。已知TiO2熔融狀態(tài)下不發(fā)生電離,電解時陰極反應(yīng)式為       。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

某實驗小組為確定過氧化氫分解的最佳催化條件,用如圖實驗裝置進行實驗,反應(yīng)物用量和反應(yīng)停止的時間數(shù)據(jù)如下:
 
分析表中數(shù)據(jù)回答下列問題,
(1)相同濃度的過氧化氫的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而____________。
(2)從實驗效果和“綠色化學(xué)”的角度考慮,雙氧水的濃度相同時,加入_____g的二氧化錳為較佳選擇。
(3)該小組的某同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)后認為:“當用相同質(zhì)量的二氧化錳時,雙氧水的濃度越小,所需要的時間就越少,亦即其反應(yīng)速率越快”的結(jié)論,你認為是否正確_______理由是_________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱大蘇打,照相業(yè)中用作定影劑。Na2S2O3易溶于水,在酸性溶液中與酸反應(yīng)有單質(zhì)硫和SO2生成。
(1)Na2S2O3溶液與稀硫酸混合反應(yīng)可用于探究外界條件對反應(yīng)速率的影響,完成有關(guān)的實驗設(shè)計表(已知各溶液體積均為5 mL):

實驗編號
T/K
c(Na2S2O3)/ mol·L-1
c(H2SO4)/ mol·L-1
實驗?zāi)康?br />

298
0.1
0.1
實驗①和②探究溫度對該反應(yīng)速率的影響;實驗①、③和④探究反應(yīng)物濃度對該反應(yīng)速率的影響

308
 
 

 
0.2
 

 
0.1
 
 
(2)Na2S2O3還具有很強的還原性,Na2S2O3溶液與足量氯水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
________                                     (提示:S元素被氧化為SO)。
(3)現(xiàn)有一瓶Na2S2O3固體,可能含有Na2SO4固體,請設(shè)計實驗驗證,寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選試劑: 1 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 HNO3、1 mol·L-1 HCl、1 mol·L-1 NaOH、0.1 mol·L-1 BaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、蒸餾水。
實驗步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量固體于試管中,加蒸餾水溶解
 
步驟2:
 
步驟3:
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

某學(xué)習(xí)小組利用鐵與稀硫酸的反應(yīng),進行“探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素”的實驗。結(jié)果如下表:

實驗
序號
鐵的質(zhì)量/g
鐵的
形態(tài)
V(H2SO4)
/mL
c(H2SO4)
/mol·L-1
反應(yīng)前溶液
的溫度/℃
金屬完全消
失的時間/s
1
0.10
片狀
50
0.8
20
200
2
0.10
粉狀
50
0.8
20
25
3
0.10
片狀
50
1.0
20
125
4
0.10
片狀
50
1.0
35
50
 
請分析上表信息,回答下列問題。
(1)實驗1、2 表明      對反應(yīng)速率有影響,其規(guī)律是          。
(2)僅表明反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實驗有      (填實驗序號)。
(3)該探究實驗中,影響反應(yīng)速率的因素還有         ,體現(xiàn)該影響因素的實驗有      (填實驗序號)。
(4)進行實驗3時,若將稀硫酸改為50 mL 2.0 mol·L-1 鹽酸(其他條件不變),發(fā)現(xiàn):放出氣泡的速率,鹽酸明顯比硫酸快。你認為可能的原因是              
(忽略溫度對反應(yīng)速率的影響)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

某學(xué)習(xí)小組設(shè)計如下實驗方案,相關(guān)推測不合理的是

A.試管②滴入酚酞后溶液可能變淺紅
B.試管③滴入FeCl3溶液后有紅褐色沉淀生成
C.試管④中的變化是物理變化
D.上述反應(yīng)說明Fe(OH)3溶解性小于Mg(OH)2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

用水稀釋0.1mol·L-1 氨水時,溶液中隨著水量的增加而減小的是(  ) 

A. B.
C.c(H+)×c(OHD.OH的物質(zhì)的量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

己知25℃時,Ksp(AgCl) =1.8×10-10,Ksp(AgBr) =5.4×10-13,Ksp(AgI) =8.5×10-17。某溶液中含有C1、Br和I,濃度均為0.010mo1·L-1,向該溶液中逐滴加入0.010mol·L-1的AgNO3溶液時,三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序為

A.C1、Br、IB.Br、C1、I
C.I、Br、C1D.Br、I、C1

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同步練習(xí)冊答案