草酸是一種常用的還原劑,某校高三化學(xué)小組探究草酸被氧化的速率問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ | 試劑 | 混合后 溶液pH |
現(xiàn)象 (1 h后溶液) |
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試管 | 滴管 | ||||
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a | 4mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液,幾滴濃H2SO4 | 2 mL0.3 mol?L-1H2C2O4溶液 | 2 | 褪為無(wú)色 |
b | 4mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液,幾滴濃NaOH | 7 | 無(wú)明顯變化 | ||
c | 4mL 0.01mol?L-1K2Cr2O7溶液,幾滴濃H2SO4 | 2 | 無(wú)明顯變化 | ||
d | 4mL 0.01mol?L-1K2Cr2O7溶液,幾滴濃NaOH | 7 | 無(wú)明顯變化 |
H2C2O4?HC2O4-+H+,HC2O4-?C2O42-+H+
H2C2O4?HC2O4-+H+,HC2O4-?C2O42-+H+
。(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ試管a中KMnO4最終被還原為Mn2+,該反應(yīng)的離子方程式為:
5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O
5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O
。(3)瑛瑛和超超查閱資料,實(shí)驗(yàn)Ⅰ試管c中H2C2O4與K2Cr2O7溶液反應(yīng)需數(shù)月時(shí)間才能完成,但加入MnO2可促進(jìn)H2C2O4與K2Cr2O7的反應(yīng)。依據(jù)此資料,吉吉和昊昊設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ | 實(shí)驗(yàn)Ⅲ | 實(shí)驗(yàn)Ⅳ | |
實(shí)驗(yàn)操作 | |||
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 6 min后固體完全溶解,溶液橙色變淺,溫度不變 | 6 min后固體未溶解,溶液顏色無(wú)明顯變化 | 6 min后固體未溶解,溶液顏色無(wú)明顯變化 |
排除實(shí)驗(yàn) II中MnO2直接還原重鉻酸鉀的可能性
排除實(shí)驗(yàn) II中MnO2直接還原重鉻酸鉀的可能性
。(4)睿睿和萌萌對(duì)實(shí)驗(yàn) II繼續(xù)進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)溶液中Cr2O72-濃度變化如圖:
臧臧和蔡蔡認(rèn)為此變化是通過(guò)兩個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。
過(guò)程i。MnO2與H2C2O4反應(yīng)生成了Mn2+。
過(guò)程ii。
Mn2+可加快草酸與重鉻酸鉀的反應(yīng)
Mn2+可加快草酸與重鉻酸鉀的反應(yīng)
。①查閱資料:溶液中Mn2+能被PbO2氧化為MnO4-。
針對(duì)過(guò)程i,可采用如下方法證實(shí):
將0.0001 mol MnO2加入到6 mL
0.1mol/LH2C2O4溶液(調(diào)至pH=2)
0.1mol/LH2C2O4溶液(調(diào)至pH=2)
中,固體完全溶解;從中取出少量溶液,加入過(guò)量PbO2固體,充分反應(yīng)后靜置,觀察到 上清液為紫色
上清液為紫色
。②波波和姝姝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)了過(guò)程ii成立,她們的實(shí)驗(yàn)方案是
將2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液與4mL 0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,調(diào)至pH=2,加入0.0001molMnSO4固體,6min后溶液橙色變淺
將2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液與4mL 0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,調(diào)至pH=2,加入0.0001molMnSO4固體,6min后溶液橙色變淺
。(5)綜合以上實(shí)驗(yàn)可知,草酸發(fā)生氧化反應(yīng)的速率與
氧化劑種類、溶液pH、是否有催化劑
氧化劑種類、溶液pH、是否有催化劑
有關(guān)。【考點(diǎn)】探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素.
【答案】H2C2O4?HC2O4-+H+,HC2O4-?C2O42-+H+;5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O;排除實(shí)驗(yàn) II中MnO2直接還原重鉻酸鉀的可能性;Mn2+可加快草酸與重鉻酸鉀的反應(yīng);0.1mol/LH2C2O4溶液(調(diào)至pH=2);上清液為紫色;將2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液與4mL 0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合,調(diào)至pH=2,加入0.0001molMnSO4固體,6min后溶液橙色變淺;氧化劑種類、溶液pH、是否有催化劑
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:52引用:2難度:0.6
相似題
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1.控制變量法是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用方法之一,如圖所示實(shí)驗(yàn)探究影響反應(yīng)速率的因素是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:41引用:3難度:0.6 -
2.為探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,某研究小組設(shè)計(jì)了如下五個(gè)實(shí)驗(yàn)。按要求回答下列問(wèn)題(已知:Cu2+、Fe3+對(duì)H2O2的分解起催化作用)。
(1)為探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)
(2)為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,同時(shí)探究催化劑不同催化效果不同,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)
(3)通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)⑤比實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象明顯,其原因是
(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),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(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物.現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響.實(shí)驗(yàn)中控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K下設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實(shí)驗(yàn)作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同實(shí)驗(yàn)編號(hào)中p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示.請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)在50-300s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(p-CP)=
(3)實(shí)驗(yàn)①②表明,溫度與該降解反應(yīng)速率的關(guān)系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數(shù))
(4)請(qǐng)分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問(wèn)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
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
(三)一定溫度下,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學(xué)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(yīng).請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答:
(5)v(正)發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
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