13．草酸（H2C2O4）溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)時，溶液褪色總是先慢后快．某學(xué)習(xí)小組結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理提出猜想與假設(shè)，并設(shè)計了一系列實驗進行探究．
實驗Ⅰ：在2支試管中分別加入5mL等濃度的H2C2O4溶液，在其中一支試管中先加入少量MnSO4固體再各加入5滴0.1mol•L-1KMnO4溶液．記錄溶液褪色時間，如表1：
試  管未加MnSO4的試管加有MnSO4的試管
褪色時間30s2s
[表1]
實驗Ⅱ：另取2支試管分別加入5mL等濃度的H2C2O4溶液，在其中一支試管中先加入10滴稀硫酸，再各加入5滴0.1mol•L-1 KMnO4溶液．記錄溶液褪色時間，如表2：
試  管未滴加稀硫酸的試管滴加了稀硫酸的試管
褪色時間100s90s
[表2]
實驗Ⅲ：另取3支試管分別加入5mL等濃度H2C2O4溶液，然后在試管中先分別加入10滴、1mL、2mL稀硫酸溶液，再各加入5滴0.1mol•L-1KMnO4溶液，然后置于溫度為65℃的水浴中加熱．記錄溶液褪色時間，如表3：
試  管滴入10滴稀硫酸的試管加入1mL稀硫酸的試管加入2mL稀硫酸的試管
褪色時間70s100s120s
[表3]
（1）實驗Ⅰ得出的結(jié)論是Mn2+（或硫酸錳）在反應(yīng)中起到催化劑的作用，加快了反應(yīng)速率．
（2）比較實驗Ⅱ、Ⅲ得出的結(jié)論正確的是：①②③．
①溫度對該反應(yīng)速率有影響
②硫酸對草酸和KMnO4溶液的反應(yīng)有影響
③加入少量硫酸，可促進草酸和KMnO4溶液反應(yīng)，而加入大量硫酸，反應(yīng)速率比較小
④在酸性范圍內(nèi)，pH值越小對反應(yīng)越有利
（3）寫出草酸溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．實驗室利用該反應(yīng)標定未知濃度H2C2O4溶液，滴定終點的現(xiàn)象是：溶液顏色從無色變?yōu)闇\紫紅色，且30s不改變．滴定完成后仰視讀取KMnO4溶液體積會導(dǎo)致測得H2C2O4溶液的濃度偏大（選填：偏大、偏小、無影響）．
（4）有同學(xué)根據(jù)查閱的資料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應(yīng)歷程為：

上述實驗中，實驗Ⅰ可證明這個歷程是可信的．

分析 （1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，有硫酸錳的溶液褪色時間短，反應(yīng)速率快，沒有硫酸錳的溶液褪色時間長、反應(yīng)速率慢；
（2）根據(jù)對比實驗中不同物理量確定褪色時間長短，從而確定反應(yīng)速率的影響因素；
（3）酸性條件下，高錳酸鉀具有強氧化性，能氧化還原性物質(zhì)，所以草酸和高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水，導(dǎo)致溶液褪色；
滴定完成后仰視讀取KMnO4溶液體積會導(dǎo)致高錳酸鉀溶液體積偏大；
（4）根據(jù)流程圖知，酸性高錳酸鉀被還原生成二價錳離子，導(dǎo)致溶液褪色，且反應(yīng)開始時高錳酸根離子被錳離子還原．

解答 解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，有硫酸錳的溶液褪色時間短，反應(yīng)速率快，沒有硫酸錳的溶液褪色時間長、反應(yīng)速率慢，說明硫酸錳作催化劑而加快反應(yīng)速率，故答案為：Mn2+（或硫酸錳）在反應(yīng)中起到催化劑的作用，加快了反應(yīng)速率[或需要Mn2+（硫酸錳）作催化劑]；
（2）①根據(jù)實驗II、III知，溫度不同其褪色時間不同，說明溫度對該反應(yīng)速率有影響，故①正確；
②根據(jù)實驗III知，混合溶液中硫酸濃度不同其褪色時間不同，說明硫酸對草酸和KMnO4溶液的反應(yīng)有影響，故②正確；
③根據(jù)實驗III知，加入少量硫酸，可促進草酸和KMnO4溶液反應(yīng)，褪色時間變短，而加入大量硫酸，反應(yīng)速率比較小，褪色時間加長，故③正確；
④根據(jù)實驗三知，在酸性范圍內(nèi)，pH值越小褪色時間越長，則對反應(yīng)越不利，故④錯誤；
故答案為：①②③；
（3）酸性條件下，高錳酸鉀具有強氧化性，能氧化還原性物質(zhì)，所以草酸和高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水，離子方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，導(dǎo)致溶液褪色，所以當(dāng)溶液由無色變?yōu)樽霞t色且半分鐘內(nèi)不變色時，說明達到滴定終點；滴定完成后仰視讀取KMnO4溶液體積會導(dǎo)致高錳酸鉀溶液體積偏大，則導(dǎo)致測定溶液濃度偏大；
故答案為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；從無色變?yōu)闇\紫紅色；偏大；
（4）根據(jù)流程圖知，酸性高錳酸鉀被還原生成二價錳離子，導(dǎo)致溶液褪色，且開始時既有錳離子參加反應(yīng)，只有實驗I中加入硫酸錳，所以實驗I可證明這個歷程是可信的，
故答案為：I．

點評 本題考查探究反應(yīng)速率的影響因素，側(cè)重考查學(xué)生實驗操作、觀察、分析能力，知道物質(zhì)的性質(zhì)是設(shè)計實驗的依據(jù)，利用對比方法進行實驗并得出正確結(jié)論，題目難度中等．

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：解答題

3．已知乙醇與濃硫酸加熱到170℃時可生成乙烯：
CH3CH2OH$→_{170℃}^{濃硫酸}$CH2═CH2↑+H2O
某興趣小組利用該反應(yīng)原理在實驗室制取乙烯并探究乙烯和溴水的加成反應(yīng)，實驗裝置如圖所示．實驗發(fā)現(xiàn)升溫過程中A燒瓶內(nèi)液體漸漸變黑，至170℃時生成氣體速度明顯加快，B中溶液逐漸褪色．實驗完畢后，清洗燒瓶，燒瓶內(nèi)附著少量黑色顆粒狀物，有刺激性氣味逸出．回答下列問題：
（1）燒瓶A中除加入無水乙醇和濃硫酸外還應(yīng)加入碎瓷片或沸石，目的是防止液體暴沸
（2）分析使B中溶液褪色的物質(zhì)，甲同學(xué)認為是C2H4，乙同學(xué)認為不能排除SO2的作用．
①根據(jù)甲同學(xué)的觀點，使B中溶液褪色反應(yīng)的化學(xué)方程式是CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br，該反應(yīng)的反應(yīng)類型是加成反應(yīng)
②根據(jù)乙同學(xué)的觀點，SO2使溶液褪色的反應(yīng)中，SO2表現(xiàn)出的性質(zhì)是還原性．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

4．某學(xué)生測定CuSO4•xH2O晶體的x值，數(shù)據(jù)如下（已知x的理論值為5）：
坩堝的質(zhì)量坩堝的質(zhì)量+晶體質(zhì)量失水后坩堝的質(zhì)量+固體質(zhì)量
11.70g14.2g13.2g
導(dǎo)致上述結(jié)果可能的原因是（　�。�
A．晶體中含有不分解的雜質(zhì)B．沒有放在干燥器中冷卻
C．實驗前，晶體表面吸附水D．沒有進行恒重操作

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

1．氫氟酸是一種弱酸，可用來刻蝕玻璃．已知25℃時：
①HF（aq）+OH-（aq）?H2O（l）+F（aq）△H=-67.7kJ/mol
②H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ/mol
在20Ml0．lmol/L的氫氟酸中滴加0．lmol/L的NaOH V mL，下列說法正確的是（　�。�
A．氫氟酸的電離方程式及熱效應(yīng)可表示為：HF（aq）?H+（aq）+F-（aq）△H=+10.4kJ/mol
B．當(dāng)V=20 mL時，溶液中：c（OH-）=c（HF）+c（H+）
C．當(dāng)V=20 mL時，溶液中：c（F-）=c（Na+）=0.1mol/L
D．當(dāng)v＞0時，溶液中一定存在c（Na+）＞c（F-）＞c（OH-）＞c（H+）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

8．已知Al（OH）3膠粒能夠凈水，則Fe（OH）3膠粒能（填“能”或“不能”）凈水．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中，許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要在水溶液中進行，試分析并回答以下問題：
（1）向體積均為20.00mL、濃度均為0.1mol•L-1鹽酸和醋酸溶液中分別滴加0.1mol•L-1NaOH溶液．隨加入的NaOH溶液體積的增加，溶液pH的變化如下圖所示：

①用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲線是I（填“I”或“Ⅱ”）；
②實驗前，上述三種溶液中由水電離出的c（H+）最大的是CH3COOH溶液（填化學(xué)式）；
③圖中V1和V2大小的比較：V1＜V2（填“＞”、“＜”或“=”）；
④圖I中M點對應(yīng)的溶液中，各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是：c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-）（用離子的物質(zhì)的量濃度符號填空）．
（2）為了研究沉淀溶解平衡，某同學(xué)查閱資料并設(shè)計了如下實驗（相關(guān)數(shù)據(jù)測定溫度及實驗環(huán)境均為25℃）：
操作步驟現(xiàn)象
步驟1：向20mL0.05mol•L-1AgNO3溶液中加入20mL0.05mol•L-1KSCN溶液，充分反應(yīng)后過濾出現(xiàn)白色沉淀
步驟2：向濾液中滴加少量2mol•L-1Fe（NO3）3溶液溶液變紅色
步驟3：向步驟2所得溶液中，加入少量3mol•L-1AgNO3溶液現(xiàn)象a
步驟4：取步驟1所得少量濾渣加入到適量的3mol•L-1KI溶液中出現(xiàn)黃色沉淀
資料：AgSCN是白色沉淀；Ksp（AgSCN）=1.0×10-12；Ksp（AgI）=8.5×10-17
①步驟2中溶液變紅色，說明溶液中存在SCN-，該離子經(jīng)過步驟1中的反應(yīng)，在溶液中仍然存在，原因是：由于存在沉淀溶解平衡AgSCN（s）?Ag+（aq）+SCN-（aq），溶液中仍有少量SCN-（用必要的文字和方程式說明）；
②該同學(xué)根據(jù)步驟3中現(xiàn)象a推知，加入的AgNO3與步驟2所得溶液發(fā)生了反應(yīng)，則現(xiàn)象a為出現(xiàn)白色沉淀、溶液紅色變淺（至少答出兩條明顯現(xiàn)象）；
③寫出步驟4中沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式：K=$\frac{c（SC{N}^{-}）}{c（{I}^{-}）}$．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．請按要求回答下列問題．
（1）根據(jù)圖1回答①②：
①打開K2，閉合K1．
A電極電極反應(yīng)式為Zn-2e-═Zn2+；
B極可觀察到的現(xiàn)象是有紅色物質(zhì)生成．
②打開K1，閉合K2．
A電極可觀察到的現(xiàn)象是鋅極鍍上一層紅色物質(zhì)；
B極的電極反應(yīng)式為Cu-2e-═Cu2+．
（2）根據(jù)圖2回答③④：
③將較純凈的CuSO4溶液放入上圖所示的裝置中進行電解，電解反應(yīng)的總方程式為2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+；
④實驗完成后，銅電極增重64g，石墨電極產(chǎn)生標準狀況下的氣體體積11.2L．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

2．由于金屬鋅本身的價值不高，在我國工業(yè)鋅廢料的回收利用率比較低．某課題組研究利用含少量銅、鐵的粗鋅制備硫酸鋅及相關(guān)物質(zhì)的資源綜合利用，其工藝流程圖（圖中加入的物質(zhì)均為足量）及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)Fe（OH）3Cu（OH）2Zn（OH）2CuSZnS
Ksp4.0×10-385.0×10-202.0×10-168.5×10-451.2×10-23
請回答下列問題：
（1）固體A的主要成分是Fe（OH）3；加入固體B的主要作用是將Cu2+（或銅）從溶液Ⅱ中分離出來．
（2）粗鋅中的銅與稀混酸溶液反應(yīng)的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O．
（3）若溶液II中c（Cu2+）為0.05mol•L-1，則溶液II的pH≤5．
（4）若B是Zn，取8.320gC完全溶解于500mL 1mol•L-1稀硝酸中，共收集到2240mL氣體，再向所得溶液中加入NaOH溶液至剛好生成沉淀最多，此時所得沉淀質(zhì)量（m）的取值范圍是14.7～14.85g；若B是另一種物質(zhì)，取部分C于試管中，加入鹽酸后產(chǎn)生了有臭雞蛋味氣體，則該反應(yīng)的離子方程式為ZnS+2H+=Zn2++H2S↑．
（5）溶液III還可以與（NH4）2S溶液反應(yīng)制備ZnS，實際生產(chǎn)中選用（NH4）2S溶液而不是Na2S溶液作為反應(yīng)物，是因為后者制得的ZnS中會含有較多的Zn（OH）2雜質(zhì)．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

3．下列說法不正確的是（　�。�
①質(zhì)子數(shù)相同的粒子一定屬于同種元素
②同位素的物理性質(zhì)有較大差別而化學(xué)性質(zhì)幾乎相同
③元素種類由質(zhì)子數(shù)決定，核素種類由質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)共同決定，元素主要化學(xué)性質(zhì)   由最外層電子數(shù)決定
④電子數(shù)相同的粒子不一定是同一種元素
⑤每種元素都有兩種或兩種以上的核素．
A．①②④B．③④⑤C．②③⑤D．①⑤

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