1、简答题 (15分)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4= K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
实验编号
| 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL
| 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
|
0.6 mol/L H2C2O4溶液
| H2O
| 3 mol/L 稀硫酸
| 0.05mol/L KMnO4溶液
|
1
| 3.0
| 2.0
| 2.0
| 3.0
| 1.5
|
2
| 2.0
| 3.0
| 2.0
| 3.0
| 2.7
|
3
| 1.0
| 4.0
| 2.0
| 3.0
| 3.9
|
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(2)利用实验1中数据计算,若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4)= 。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。

①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号
| 室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL
| 再向试管中加入少量固体
| 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
|
0.6 mol/L H2C2O4溶液
| H2O
| 3 mol/L 稀硫酸
| 0.05 mol/L KMnO4溶液
|
4
| 3.0
| 2.0
| 2.0
| 3.0
|
| t
|
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是 。
(4)工业上可用电解K2MnO4浓溶液的方法制取KMnO4,则电解时,阳极发生的电极反应为 ;总方程式为 。
参考答案:(1)其他条件相同时,增大H2C2O4浓度(或反应物浓度),反应速率增大(3分,每点1分)
(2)1.0×10-2 mol / (L·min) (2分)
(3) ①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)[2分,不指出MnSO4(或Mn2+)扣1分] ② MnSO4 (2分)
③ 与实验1比较,溶液褪色所需时间短(2分,不写“与实验1比较”扣1分) 或:所用时间(t)小于1.5min(或其他合理答案)
(4)2MnO42--2e-=2MnO4-(或 MnO42--e-=MnO4- ) (2分);
2K2MnO4+2H2O电解2KMnO4+2KOH+H2↑(2分)
本题解析:(1)根据表中数据可知,其他条件相同时,增大H2C2O4浓度(反应物浓度),反应速率增大。
(2)反应中消耗高锰酸钾的浓度是
=0.015mol/L,所以υ(KMnO4)=0.015mol/L÷1.5min=1.0×10-2 mol / (L·min)。
(3)①由图2可知反应开始后速率增大的比较快,说明生成物中的MnSO4(或Mn2+)为该反应的催化剂.
②要验证假设作对比实验与与实验1比较,其它条件相同时加入MnSO4即可。
③如果假设成立,则加入硫酸锰以后若反应加快,溶液褪色的时间小于1.5min,说明Mn2+是催化剂.
(4)K2MnO4制取KMnO4,反应过程中Mn元素的化合价从+6价升高到+7价,因此锰酸钾在阳极放电,电极反应式为MnO42--e-=MnO4-,阴极是溶液中的氢离子放电产生氢气,所以总反应式为2K2MnO4+2H2O电解2KMnO4+2KOH+H2↑。
考点:考查反应速率计算、外界条件对反应速率的影响以及电解原理的应用
本题难度:一般
2、选择题 在Na2CO3和HCl反应的下列各组实验中,反应速率最慢的一组是
组号
| 温度(℃)
| Na2CO3浓度(mol/L)
| HCl浓度(mol/L)
|
A
| 10
| 0.1
| 0.2
|
B
| 20
| 0.2
| 0.2
|
C
| 10
| 0.2
| 0.4
|
D
| 20
| 0.2
| 0.4
|
参考答案:A
本题解析:由表中数据知道是在比较浓度和温度对化学反应速率的影响,最慢的一组就是温度最低,浓度最小的一组,所以选A。
考点:化学反应速率的快慢比较和影响因素。
本题难度:简单
3、选择题 500℃,在三个相同体积的恒容密闭容器里,分别加入对应物质,甲:2mol SO2 1 mol O2乙:2 mol SO2 1 mol O2 1 mol N2丙 :4 mol SO2 2 mol O2同时进行反应,开始时反应速率最大的是
A.甲
B.乙
C.丙
D.无法判断