取含MnO2的软锰矿石11.6 g跟足量浓盐酸反应(杂质不参与反应),制得2.24 L Cl2(标准状况),求:
(1)这种软锰矿石中MnO2的百分含量。
(2)被氧化的HCl为的质量。
草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为:;
预期现象是:
①溶液的颜色由色变为色,
②其中加入mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验 编号 |
A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1) |
B(草酸溶液浓度/mol·L-1) |
C(硫酸溶液浓度/mol·L-1) |
褪色时间/s |
1 |
3 |
3 |
1 |
336 |
2 |
1 |
2 |
3 |
82 |
3 |
3 |
1 |
3 |
76 |
4 |
1 |
3 |
2 |
133 |
5 |
2 |
3 |
3 |
102 |
6 |
3 |
2 |
2 |
156 |
7 |
2 |
2 |
1 |
300 |
8 |
2 |
1 |
2 |
115 |
9 |
1 |
1 |
1 |
200 |
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
A(KMnO4溶液) |
B(草酸溶液) |
C(硫酸溶液) |
|||||||
浓度/mol·L-1 |
0.005 |
0.010 |
0.015 |
0.1 |
0.5 |
0.9 |
6 |
12 |
18 |
平均褪色时间/s |
138.3 |
172.3 |
189.3 |
130.3 |
179.3 |
190.3 |
278.7 |
134.7 |
86.7 |
(2)由表2可知,三因素中,的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而的浓度对反应速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为mol·L-1、草酸浓度为mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol·L-1 |
18 |
16 |
14 |
12 |
10 |
8 |
6 |
褪色时间/s |
67 |
83 |
90 |
103 |
129 |
146 |
200 |
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为mol·L-1和mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
某链烃3.6g和Cl2发生取代反应,控制反应条件使其仅生成一氯代物,将反应生成的气体(一氯代物为液体)用NaOH溶液吸收恰好和0.1mol·L-1 NaOH溶液500mL完全反应,试解答下列问题:
(1)求该烃的相对分子质量;
(2)若该烃既不能使酸性KMnO4溶液褪色,又不能使溴水褪色,试求该烃的分子式。
(3)若该烃的一氯代物只有一种,试确定该烃的结构简式 (要求写出计算过程)。
已知过氧化钠能与水发生如下反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑,7.8g过氧化钠与足量水反应后,将会产生多少摩尔NaOH,生成的O2在标准状况下的体积。
某抗酸药每片含碳酸钙500mg,氢氧化镁174mg,该药可中和多少克溶质质量分数为7.3%盐酸?
燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。完全燃烧0.1 mol某烃后,测得生成的二氧化碳为8.96 L(标准状况),生成的水为9.0g。请通过计算:
(1)推导该烃的分子式。
(2)写出它可能存在的全部结构简式。