某同学在探究铜丝与1.35mol/LHNO3反应的反应速率变化的原因。反应体系温度(T)-时间(t)变化曲线如图1,生成的NO体积(V)-时间(t)变化曲线如图2。实验过程中观察到溶液由反应最初的蓝色变为绿色,最终变为深蓝色。

资料:i.已知HNO2是弱酸,不稳定,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
ii.Cu2+在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+存在时溶液显蓝色,以[Cu(NO2)x]2-x存在时显绿色。
iii.Ag++NO2-=AgNO2↓(淡黄色)。
(1)根据图1可知,Cu与稀HNO3的反应是 放热放热(选“吸热”或“放热”)反应,该反应的离子方程式是 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O。
(2)为探究溶液颜色变化原因的进行如下实验。取上述实验初期(A)、中期(B)、后期(C)三个不同时间段的溶液各1mL,分别加入相同浓度的KMnO4(H+)溶液和相同浓度的AgNO3溶液。
实验内容 | A溶液(浅蓝色) | B溶液(绿色) | C溶液(深蓝色) |
滴加KMnO4(H+)溶液 | 滴入5滴后不再褪色 | 滴入20滴后仍褪色 | 滴入10滴后不褪色 |
滴加AgNO3溶液 | 无明显现象 | 淡黄色沉淀 | 淡黄色沉淀 |
HNO2 (或NO2-)
HNO2 (或NO2-)
(填化学用语);若将A、B、C三种溶液加热一段时间,冷却后,再滴加KMnO4(H+)溶液,溶液均不褪色,原因是 HNO2不稳定受热分解
HNO2不稳定受热分解
。②请从粒子种类和浓度变化的角度解释铜与稀硝酸反应过程中,溶液由反应最初的蓝色变为绿色,最终变为深蓝色的原因是
反应开始时,生成的HNO2(或NO2-)较少,Cu2+与H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈蓝色;随着反应的进行,c (NO2-)不断增大,Cu2+与NO2-形成[Cu(NO2)x]2-x 而呈绿色;反应到最后阶段,由于HNO2不稳定而分解,Cu2+又与H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越来越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,蓝色加深
反应开始时,生成的HNO2(或NO2-)较少,Cu2+与H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈蓝色;随着反应的进行,c (NO2-)不断增大,Cu2+与NO2-形成[Cu(NO2)x]2-x 而呈绿色;反应到最后阶段,由于HNO2不稳定而分解,Cu2+又与H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越来越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,蓝色加深
。(3)依据图2,在200分钟时,反应速率突然加快,推测其原因可能是由NO2-引起的,请设计实验方案加以证明:
将铜丝插入1.35mol/L HNO3溶液中,无明显现象,加入少量NaNO2,体系反应速率明显加快,说明NO2-加快了该反应的速率
将铜丝插入1.35mol/L HNO3溶液中,无明显现象,加入少量NaNO2,体系反应速率明显加快,说明NO2-加快了该反应的速率
。【考点】探究影响化学反应速率的因素.
【答案】放热;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O;HNO2 (或NO2-);HNO2不稳定受热分解;反应开始时,生成的HNO2(或NO2-)较少,Cu2+与H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈蓝色;随着反应的进行,c (NO2-)不断增大,Cu2+与NO2-形成[Cu(NO2)x]2-x 而呈绿色;反应到最后阶段,由于HNO2不稳定而分解,Cu2+又与H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越来越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,蓝色加深;将铜丝插入1.35mol/L HNO3溶液中,无明显现象,加入少量NaNO2,体系反应速率明显加快,说明NO2-加快了该反应的速率
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:78引用:4难度:0.7
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1.控制变量法是化学实验的常用方法之一,如图所示实验探究影响反应速率的因素是( )
发布:2024/12/30 14:0:1组卷:43引用:3难度:0.6 -
2.为探究影响化学反应速率的因素,某研究小组设计了如下五个实验。按要求回答下列问题(已知:Cu2+、Fe3+对H2O2的分解起催化作用)。
(1)为探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验
(2)为探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,应选择实验
(3)通过观察发现实验⑤比实验③现象明显,其原因是
(4)根据上述实验,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三条措施为发布:2024/12/30 14:30:1组卷:8引用:5难度:0.5 -
3.(一)Fenton法常用于处理含有难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物.现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响.实验中控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K下设计如下对比实验(其余实验条件见下表):
实验序号 实验目的 T/K pH c/10-3mol•L-1 H2O2 Fe2+ ① 为以下实验作参照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究温度对降解反应速率的影响 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)实验测得不同实验编号中p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示.请根据实验①曲线,计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v(p-CP)=
(3)实验①②表明,温度与该降解反应速率的关系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k为常数)
(4)请分析下表提供的数据回答以下问题:c(I-)/(mol•L-1) c(Fe3+)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) (1) 0.20 0.80 0.032k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-浓度对反应速率的影响
(三)一定温度下,反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)的化学平衡常数为3.0,该温度下将2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容积为2L的密闭容器中反应.请通过计算回答:
(5)v(正)发布:2024/12/30 14:30:1组卷:19引用:2难度:0.5