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某同學在探究銅絲與1.35mol/LHNO3反應的反應速率變化的原因。反應體系溫度(T)-時間(t)變化曲線如圖1,生成的NO體積(V)-時間(t)變化曲線如圖2。實驗過程中觀察到溶液由反應最初的藍色變?yōu)榫G色,最終變?yōu)樯钏{色。

資料:i.已知HNO2是弱酸,不穩(wěn)定,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
ii.Cu2+在水溶液中以[Cu(H2O)4]2+存在時溶液顯藍色,以[Cu(NO2x]2-x存在時顯綠色。
iii.Ag++NO2-=AgNO2↓(淡黃色)。
(1)根據(jù)圖1可知,Cu與稀HNO3的反應是
放熱
放熱
(選“吸熱”或“放熱”)反應,該反應的離子方程式是
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O

(2)為探究溶液顏色變化原因的進行如下實驗。取上述實驗初期(A)、中期(B)、后期(C)三個不同時間段的溶液各1mL,分別加入相同濃度的KMnO4(H+)溶液和相同濃度的AgNO3溶液。
實驗內容 A溶液(淺藍色) B溶液(綠色) C溶液(深藍色)
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 無明顯現(xiàn)象 淡黃色沉淀 淡黃色沉淀
①依據(jù)上述實驗現(xiàn)象,能證明A、B、C溶液中一定含有的粒子是
HNO2 (或NO2-
HNO2 (或NO2-
(填化學用語);若將A、B、C三種溶液加熱一段時間,冷卻后,再滴加KMnO4(H+)溶液,溶液均不褪色,原因是
HNO2不穩(wěn)定受熱分解
HNO2不穩(wěn)定受熱分解
。
②請從粒子種類和濃度變化的角度解釋銅與稀硝酸反應過程中,溶液由反應最初的藍色變?yōu)榫G色,最終變?yōu)樯钏{色的原因是
反應開始時,生成的HNO2(或NO2-)較少,Cu2+與H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈藍色;隨著反應的進行,c (NO2-)不斷增大,Cu2+與NO2-形成[Cu(NO2x]2-x 而呈綠色;反應到最后階段,由于HNO2不穩(wěn)定而分解,Cu2+又與H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越來越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,藍色加深
反應開始時,生成的HNO2(或NO2-)較少,Cu2+與H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈藍色;隨著反應的進行,c (NO2-)不斷增大,Cu2+與NO2-形成[Cu(NO2x]2-x 而呈綠色;反應到最后階段,由于HNO2不穩(wěn)定而分解,Cu2+又與H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越來越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,藍色加深
。
(3)依據(jù)圖2,在200分鐘時,反應速率突然加快,推測其原因可能是由NO2-引起的,請設計實驗方案加以證明:
將銅絲插入1.35mol/L HNO3溶液中,無明顯現(xiàn)象,加入少量NaNO2,體系反應速率明顯加快,說明NO2-加快了該反應的速率
將銅絲插入1.35mol/L HNO3溶液中,無明顯現(xiàn)象,加入少量NaNO2,體系反應速率明顯加快,說明NO2-加快了該反應的速率

【答案】放熱;3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4 H2O;HNO2 (或NO2-);HNO2不穩(wěn)定受熱分解;反應開始時,生成的HNO2(或NO2-)較少,Cu2+與H2O形成[Cu(H2O)4]2+而呈藍色;隨著反應的進行,c (NO2-)不斷增大,Cu2+與NO2-形成[Cu(NO2x]2-x 而呈綠色;反應到最后階段,由于HNO2不穩(wěn)定而分解,Cu2+又與H2O形成[Cu(H2O)4]2+,且由于生成的Cu2+越來越多,c{[Cu(H2O)4]2+}增大,藍色加深;將銅絲插入1.35mol/L HNO3溶液中,無明顯現(xiàn)象,加入少量NaNO2,體系反應速率明顯加快,說明NO2-加快了該反應的速率
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:76引用:4難度:0.7
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  • 1.控制變量法是化學實驗的常用方法之一,如圖所示實驗探究影響反應速率的因素是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:43引用:3難度:0.6
  • 2.為探究影響化學反應速率的因素,某研究小組設計了如下五個實驗。按要求回答下列問題(已知:Cu2+、Fe3+對H2O2的分解起催化作用)。

    (1)為探究溫度對化學反應速率的影響,應選擇實驗
     
    (填序號,下同),選擇的依據(jù)是
     
    。
    (2)為探究催化劑對化學反應速率的影響,同時探究催化劑不同催化效果不同,應選擇實驗
     
    。
    (3)通過觀察發(fā)現(xiàn)實驗⑤比實驗③現(xiàn)象明顯,其原因是
     
    。
    (4)根據(jù)上述實驗,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三條措施為
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:7引用:5難度:0.5
  • 3.(一)Fenton法常用于處理含有難降解有機物的工業(yè)廢水,通常是在調節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產生的羥基自由基能氧化降解污染物.現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關因素對該降解反應速率的影響.實驗中控制p-CP的初始濃度相同,恒定實驗溫度在298K或313K下設計如下對比實驗(其余實驗條件見下表):
    實驗序號 實驗目的 T/K pH c/10-3mol?L-1
    H2O2 Fe2+
    為以下實驗作參照物 298 3 6.0 0.30
    探究溫度對降解反應速率的影響 313 3 6.0 0.30
    298 10 6.0 0.30
    (1)編號③的實驗目的是
     

    (2)實驗測得不同實驗編號中p-CP的濃度隨時間變化的關系如圖所示.請根據(jù)實驗①曲線,計算降解反應在50-300s內的平均反應速率v(p-CP)=
     

    (3)實驗①②表明,溫度與該降解反應速率的關系是
     

    (二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應速率和I-、Fe3+的濃度關系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數(shù))
    (4)請分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問題:
    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
    ①在v=kcm(I-)cn(Fe3+)中,m、n的值為
     
    .(選填A、B、C、D)
    A.m=1,n=1        B.m=1,n=2       C.m=2,n=1    D.m=2,n=2
    ②I-濃度對反應速率的影響
     
    Fe3+濃度對反應速率的影響(填“<”、“>”或“=”).
    (三)一定溫度下,反應FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學平衡常數(shù)為3.0,該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應.請通過計算回答:
    (5)v(正)
     
    v(逆)(填“>”、“<”或“=”);若將5mol FeO、4mol CO加入同樣的容器中,在相同溫度下達到平衡,則CO的平衡轉化率為
     

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
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