草酸是一种常用的还原剂,某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题。
实验Ⅰ | 试剂 | 混合后 溶液pH |
现象 (1 h后溶液) |
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试管 | 滴管 | ||||
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a | 4mL 0.01mol•L-1KMnO4溶液,几滴浓H2SO4 | 2 mL0.3 mol•L-1H2C2O4溶液 | 2 | 褪为无色 |
b | 4mL 0.01mol•L-1KMnO4溶液,几滴浓NaOH | 7 | 无明显变化 | ||
c | 4mL 0.01mol•L-1K2Cr2O7溶液,几滴浓H2SO4 | 2 | 无明显变化 | ||
d | 4mL 0.01mol•L-1K2Cr2O7溶液,几滴浓NaOH | 7 | 无明显变化 |
H2C2O4⇌HC2O4-+H+,HC2O4-⇌C2O42-+H+
H2C2O4⇌HC2O4-+H+,HC2O4-⇌C2O42-+H+
。(2)实验Ⅰ试管a中KMnO4最终被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为:
5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O
5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O
。(3)瑛瑛和超超查阅资料,实验Ⅰ试管c中H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应需数月时间才能完成,但加入MnO2可促进H2C2O4与K2Cr2O7的反应。依据此资料,吉吉和昊昊设计如下实验证实了这一点。
实验Ⅱ | 实验Ⅲ | 实验Ⅳ | |
实验操作 |
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实验现象 | 6 min后固体完全溶解,溶液橙色变浅,温度不变 | 6 min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化 | 6 min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化 |
排除实验 II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能性
排除实验 II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能性
。(4)睿睿和萌萌对实验 II继续进行探究,发现溶液中Cr2O72-浓度变化如图:
臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的。
过程i。MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。
过程ii。
Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应
Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应
。①查阅资料:溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-。
针对过程i,可采用如下方法证实:
将0.0001 mol MnO2加入到6 mL
0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2)
0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2)
中,固体完全溶解;从中取出少量溶液,加入过量PbO2固体,充分反应后静置,观察到 上清液为紫色
上清液为紫色
。②波波和姝姝设计实验方案证实了过程ii成立,她们的实验方案是
将2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL 0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体,6min后溶液橙色变浅
将2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL 0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体,6min后溶液橙色变浅
。(5)综合以上实验可知,草酸发生氧化反应的速率与
氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂
氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂
有关。
【考点】探究影响化学反应速率的因素.
【答案】H2C2O4⇌HC2O4-+H+,HC2O4-⇌C2O42-+H+;5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O;排除实验 II中MnO2直接还原重铬酸钾的可能性;Mn2+可加快草酸与重铬酸钾的反应;0.1mol/LH2C2O4溶液(调至pH=2);上清液为紫色;将2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL 0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,调至pH=2,加入0.0001molMnSO4固体,6min后溶液橙色变浅;氧化剂种类、溶液pH、是否有催化剂
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:53引用:2难度:0.6
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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.(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 -
3.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