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        1. 某探究小組用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)過程中溶液紫色消失的方法,研究影響反應(yīng)速率的因素。實驗條件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的濃度可選擇0.01 mol?L-1、0.001 mol?L-1, 催化劑的用量可選擇0.5g、0g,實驗溫度可選擇298K、323K。每次實驗KMnO4酸性溶液的用量均為4 mL、H2C2O4溶液(0.1 mol?L-1)的用量均為2mL。
          (1)配平化學(xué)方程式:
          ______KMnO4 +____H2C2O4 +_____H2SO4 → ____K2SO4 +_____MnSO4 +_____CO2 +______H2O
          (2)請完成以下實驗設(shè)計表,并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號:
          實驗編號
          T/K
          催化劑的用量/ g
          KMnO4酸性溶液的濃度/mol?L-1
          實驗?zāi)康?br />

          298
          0.5
          0.01
          (Ⅰ)實驗①和②探究KMnO4酸性溶液的濃度對該反應(yīng)速率的影響;
          (Ⅱ)實驗①和③探究溫度對該反應(yīng)速率的影響;
          (Ⅲ)實驗①和______探究催化劑對該反應(yīng)速率的影響

           
           
           

           
           
           

           
          0
           
          (3)在完成探究催化劑對該反應(yīng)速率影響的實驗時發(fā)現(xiàn),未加催化劑的情況下,剛開始一段時間,反應(yīng)速率較慢,溶液褪色不明顯,但不久后突然褪色,反應(yīng)速率明顯加快。
          針對上述實驗現(xiàn)象,同學(xué)認(rèn)為高錳酸鉀與草酸溶液的反應(yīng)放熱,導(dǎo)致溶液溫度升高,反應(yīng)速率加快,從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看,你猜想還可能是________________
          若用實驗證明你的猜想。除酸性高錳酸鉀溶液,草酸溶液外,還需要選擇的試劑最合理的是_______
          A.硫酸鉀   B.硫酸錳   C.二氧化錳   D.水
          (4)某同學(xué)對實驗①和②分別進(jìn)行三次實驗,測得以下實驗數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開始計時):
          KMnO4酸性溶液
          的濃度 / mol?L-1
          溶液褪色所需時間 t / min
          第1次
          第2次
          第3次
          0.01
          14
          13
          11
          0.001
          6
          7
          7
          計算用0.001 mol?L-1 KMnO4酸性溶液進(jìn)行實驗時KMnO4的平均反應(yīng)速率                 (忽略混合前后溶液體積的變化)。
          (4) 若不經(jīng)過計算,直接看表中的褪色時間長短來判斷濃度大小與反應(yīng)速率的關(guān)系是否可行?_________。若不可行(若認(rèn)為可行則不填),請設(shè)計可以通過直接觀察褪色時間長短來判斷的改進(jìn)方案_____________________________________
          (11分)(1) 配平化學(xué)方程式:(2分,全對才給分)
          2KMnO4 +5H2C2O4 +3H2SO4 → 1K2SO4 +2MnSO4 +10CO2 +8H2O
          (1) 請完成以下實驗設(shè)計表,并在實驗?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實驗編號:(每一行1分,共3分)
          實驗編號
          T/K
          催化劑的用量/ g
          KMnO4酸性溶液的濃度/mol?L-1
          實驗?zāi)康?br />

          298
          0.5
          0.01
          (Ⅰ)實驗①和②探究KMnO4酸性溶液的濃度對該反應(yīng)速率的影響;
          (Ⅱ)實驗①和③探究溫度對該反應(yīng)速率的影響;
          (Ⅲ)實驗①和探究催化劑對該反應(yīng)速率的影響

          298
          0.5
          0.001

          323
          0.5
          0.01

          298
          0
          0.01
          (3)生成的Mn2+催化反應(yīng)的進(jìn)行(1分),B(1分)
          (4)1×10-4mol/L.min (1分) 
          (5)不可行(1分)。取過量的體積相同、濃度不同的草酸溶液分別同時與體積相同、濃度相同的KMnO4溶液反應(yīng)(2分)

          試題分析:(1)在酸性條件下,高錳酸根離子能和草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二價錳離子、二氧化碳和水,根據(jù)電子的得失守恒可知,離子方程式為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
          (2)要得出反應(yīng)物濃度、溫度、催化劑對反應(yīng)速率影響的結(jié)論至少要完成:①取不同濃度KMnO4溶液,在相同溫度下進(jìn)行反應(yīng);②取同濃度KMnO4溶液,在不同溫度下進(jìn)行反應(yīng);③取同濃度KMnO4溶溶,在同溫度且有催化劑的條件下進(jìn)行反應(yīng);④取同濃度KMnO4溶液,在同溫度且不使用催化劑的條件下進(jìn)行反應(yīng)等3個實驗來進(jìn)行對比。
          (3)根據(jù)反應(yīng)的方程式可知,生成物中有Mn2+生成,這說明引起反應(yīng)速率加快的原因還可能是生成的Mn2+催化反應(yīng)的進(jìn)行,據(jù)此可知,如果要驗證假設(shè),則可以選擇試劑硫酸錳,答案選B。
          (4)①反應(yīng)開始時:c(KMnO4)=,反應(yīng)時間:△t=(6min+7min+7min)÷3=6.7min,所以KMnO4的平均反應(yīng)速率ν(KMnO4)=。
          ②由題中數(shù)據(jù)知濃度大的褪色時間反而長,因顏色是由KMnO4產(chǎn)生,雖然KMnO4濃度大反應(yīng)快,但KMnO4的量也多,故無法比較,故不經(jīng)過計算直接利用表中的褪色時間長短來判斷濃度大小與反應(yīng)速率的關(guān)系是不可行的;所以若想通過直接觀察褪色時間長短來判斷溶液濃度的大小,則必須保證KMnO4酸性溶液的濃度相同,才能判斷H2C2O4溶液濃度的大小,即取過量的體積相同、濃度不同的草酸溶液分別同時與體積相同、濃度相同的高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)。
          點評:該題是高考中的常見題型,所以中等難度的試題。試題綜合性強(qiáng),側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和膠體方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練,有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計、評價能力,有利于提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。該類試題綜合性強(qiáng),理論和實踐的聯(lián)系緊密,有的還提供一些新的信息,這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題,聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能,進(jìn)行知識的類比、遷移、重組,全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。
          練習(xí)冊系列答案
          相關(guān)習(xí)題

          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

          某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)“硫酸鹽的某些性質(zhì)和用途”中,進(jìn)行了如下實驗探究:
          【實驗一】檢驗(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液中含有的陽離子。
          (1)在下表中寫出操作步驟和實驗現(xiàn)象:
          限選試劑:新制氯水、1mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L KSCN溶液、NaOH濃溶液、濃鹽酸、1mol/LNa2CO3溶液
          操 作 步 驟
          實驗現(xiàn)象
          結(jié) 論
          步驟I:取少量待檢液于試管中,        
                                              。
                               
                               
          溶液中含有Fe2+
          步驟II:取少量待檢液于試管中,        
                                               。
                               
                               
          溶液中含有NH4
           
          【實驗二】用KHSO4制取H2O2并測其質(zhì)量分?jǐn)?shù):
          查閱資料得知:工業(yè)上用電解KHSO4飽和溶液可制取一定濃度的H2O2。興趣小組進(jìn)行下列實驗測定H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。已知:2MnO4+5H2O2+6H= 2Mn2+8H2O+5O2
          操作①:取5.00 mL H2O2溶液(密度為1.00 g/mL)置于錐形瓶中加水稀釋,再加稀硫酸酸化;
          操作②:用0.1000 mol/L KMnO4溶液滴定;
          操作③:用同樣方法滴定,四次消耗KMnO4溶液的體積分別為20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL、22.00 mL。
          回答下列問題:
          (2)操作②中,開始滴入KMnO4溶液時反應(yīng)速率很慢,隨著KMnO4溶液滴入反應(yīng)速率顯著加快,最有可能的原因______________________。
          (3)滴定時盛裝KMnO4溶液應(yīng)選取的儀器是       (填序號)。
          A.50mL酸式滴定管                 B.50mL堿式滴定管  
          C.25mL酸式滴定管                 D.25mL堿式滴定管
          (4)在上述實驗中,下列操作會造成測定結(jié)果偏高的有         (填序號)。
          A.錐形瓶用待測液潤洗
          B.量取 H2O2溶液的滴定管用蒸餾水洗凈,未用H2O2溶液潤洗  
          C.滴定速度過快,又未搖勻,停止滴定后發(fā)現(xiàn)紫紅色褪去
          D.滴定前讀數(shù)時平視,滴定終點讀數(shù)時仰視
          (5)分析數(shù)據(jù),計算H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量百分含量為___________(保留三位有效數(shù)字)。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

          用中和滴定法測定燒堿的純度,若燒堿中含有與酸不反應(yīng)的雜質(zhì),試根據(jù)實驗回答:
          ⑴將準(zhǔn)確稱取的4.23g燒堿樣品配成250mL待測液,需要的主要儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還必須用到的儀器有              、             。
          ⑵取10.00mL待測液:用經(jīng)過                 (填寫操作名稱)的堿式滴定管量取至錐形瓶中,并加入2-3滴甲基橙。
          ⑶用0.2010mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測燒堿溶液,滴定時左手旋轉(zhuǎn)酸式滴定管的       ,右手不停地向同一方向搖動錐形瓶,兩眼注視                   ,直到            為止,可判斷滴定到達(dá)終點。
          ⑷根據(jù)下列數(shù)據(jù),燒堿的純度為                    。
          滴定次數(shù)
          待測液體積
          (mL)
          標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積(mL)
          滴定前讀數(shù)(mL)
          滴定后讀數(shù)(mL)
          第一次
          10.00
          0.50
          20.40
          第二次
          10.00
          4.00
          24.10
          ⑸判斷上述標(biāo)準(zhǔn)酸滴定待測堿的過程中,下列操作引起的誤差(填"偏大"、"偏小" "無影響"或"無法判斷")
          ①讀數(shù):滴定前平視,滴定后俯視             
          ②未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管          
          ③用待測液潤洗錐形瓶            
          ④不小心將標(biāo)準(zhǔn)液滴在錐形瓶外面          
          ⑤滴定接近終點時,用少量蒸餾水沖洗錐形瓶內(nèi)壁         

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

          為測定某生鐵(假設(shè)僅含F(xiàn)e和C)粉末狀樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計有關(guān)方案進(jìn)行如下實驗。

          (1)設(shè)計如圖甲所示裝置,使生鐵樣品與稀硫酸反應(yīng)的操作為                                  。
          實驗結(jié)束后,讀出量氣管中的氣體體積(換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況),計算生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),測定的結(jié)果偏低,可能的原因是       。(填字母序號)
          A. 反應(yīng)結(jié)束并冷卻后,未再次調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管中液面相平, 即讀取氣體體積
          B. 稀硫酸過量
          C. 水準(zhǔn)管中有少量水溢出
          (2)設(shè)計如圖乙所示裝置,測得反應(yīng)前后的有關(guān)質(zhì)量如表,則生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為         ,根據(jù)圖中裝置判斷,若實驗中操作沒有失誤,該實驗結(jié)果可能       。(填“偏大”、“偏小”或 “準(zhǔn)確”)
          反應(yīng)前:整套裝置+
          稀硫酸質(zhì)量/g
          反應(yīng)前:
          生鐵樣品質(zhì)量/g
          反應(yīng)后:整套裝置+
          錐形瓶中剩余物的質(zhì)量/g
          a
          m
          b
          (3)若取生鐵粉末5.72 g,高溫下的氧氣流中充分反應(yīng),得到CO2氣體224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則此生鐵粉末中鐵和碳的物質(zhì)的量之比為         。若再取三份不同質(zhì)量的生鐵粉末,分別加到100 mL相同濃度的H2SO4溶液中,充分反應(yīng)后,測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。計算實驗Ⅱ結(jié)束后的溶液中,還能溶解生鐵樣品的質(zhì)量           
          實驗序號



          加入生鐵樣品的質(zhì)量/g
          1.43
          2.86
          8.58
          生成氣體的體積/L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
          0.56
          1.12
          2.24

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

          下列化學(xué)實驗事實及其解釋都正確的是                 
          A.因為Ksp(CaCO3)<Ksp(CaSO4),所以可用Na2CO3和HCl除去水垢中的CaSO4
          B.粗鋅與稀硫酸反應(yīng)制氫氣比純鋅快,是因為粗鋅比純鋅還原性強(qiáng)
          C.滴有酚酞的碳酸氫鈉溶液呈淺紅色,微熱后紅色加深,是因為碳酸氫鈉分解生成了碳酸鈉
          D.硫化鈉溶于水中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S2 –+ 2H2OH2S + 2OH

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

          下圖中的幾種儀器裝置都可以制得氫氣,其中:

          (1)能使發(fā)生或停止發(fā)生氫氣操作均比較方便的裝置是(寫編號)             ,能夠灌充升空的小氫氣球的裝置是         。
          (2)在(D)裝置中a中的液體應(yīng)是       ;b中的液體應(yīng)是       ,其作用是                                    。
          (3)使(D)裝置發(fā)生氫氣的操作順序應(yīng)該是                            。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          實驗室有NH4HCO3和NaHSO3的干燥粉狀混合物,某興趣小組為測定其中NH4HCO3的含量,設(shè)計了用在混合物中加酸的實驗方法來測定其質(zhì)量分?jǐn)?shù);瘜W(xué)小組主要選用了下列藥品和儀器進(jìn)行實驗(鐵架臺等固定儀器未畫出)。按氣流由左向右的方向,儀器連接順序是;卮鹨韵聠栴}:

          (1)A中加入硫酸溶液的儀器名稱是:                   。
          (2)實驗開始,混合物加酸前,A裝置需要鼓入空氣,排除裝置中原有的空氣。加酸后A裝置再次鼓入空氣的作用是                              !
          (3)E裝置的作用是                                                           。
          (4)實驗中,要確保實驗中C瓶溶液不褪色,若C瓶中溶液褪色,則測定結(jié)果可能會偏                   (填“高”或“低”)。
          (5)若混合物樣品質(zhì)量為13.1g,充分作用后堿石灰增重4.4g,則混合物中NH4HCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                    
          (6)從定量測定的準(zhǔn)確性考慮,該套裝置還應(yīng)作進(jìn)一步的改進(jìn)是                    。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實驗題

          (12分)在FeCl3溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中,廢液處理和資源回收的過程簡述如下:
          I:向廢液中投入過量鐵屑,充分反應(yīng)后分離出固體和濾液:
          II:向濾液中加入一定量石灰水,調(diào)節(jié)溶液pH,同時鼓入足量的空氣。
          試回答下列問題:
          ⑴FeCl3蝕刻銅箔反應(yīng)生成FeCl2和CuCl2的離子方程式為                     ;
          證明蝕刻后的混合物溶液仍存在Fe3+的操作是:                              
                                                                       。
          ⑵過程I加入鐵屑的主要作用是_______        ;從固體中分離出銅需采用的方法是_________                                 。
          ⑶過程II中發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_____         ,             。

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          科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

          (6分)已知某燃料含碳、氫、氧三種元素,為了測定該燃料的組成:將該燃料放入足量氧氣中燃燒,并使產(chǎn)生的CO2和H2O蒸氣及剩余的O2全部通過如圖所示的裝置,得到如下表所列的實驗數(shù)據(jù)(假設(shè)生成的氣體全部被吸收)。

           
          實驗前
          實驗后
          甲的質(zhì)量 / g
          101.1
          103.8
          乙的質(zhì)量 / g
          82.0
          86.4
          根據(jù)實驗數(shù)據(jù)填空:
          (1)該燃料分子中碳、氫原子的數(shù)目比為     。
          (2)已知該燃料分子的式量為46,且每個分子中含有1個氧原子,則其分子式為   

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