(16分)(一)某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。限选试剂与仪器:0.20mol/LH2C2O4溶液,0.010mol/L 酸性KMnO4溶液,蒸馏水,锥形瓶,恒温水浴槽,量筒,秒表。该小组设计了如下的方案。
物理量 |
|
H2C2O4溶液 |
酸性KMnO4溶液 |
温度/℃ |
||
|
浓度/mol·L-1 |
体积/mL |
浓度/mol·L-1 |
体积/mL |
||
① |
0 |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
50 |
② |
0 |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
25 |
③ |
|
|
|
0.010 |
4.0 |
25 |
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4转化为MnSO4。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为:n(H2C2O4):n (KMnO4) ≥_______。
(2)请完成表格内五处空白。
(3)实验③测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=______________mol·L-1·min-1。
(4)已知50℃时c(MnO4—)~反应时间t的变化曲线如下图。其中反应速率最快的阶段是_____,原因是 。
(二)利用下图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是_________________________。
硼及其化合物在工业生产中应用广泛。用硼镁矿(主要成分Mg2B2O5.H2O)采用碳铵法生产硼酸主要流程如下:
(1)硼镁矿焙烧时需要粉碎,其目的是。硼镁矿焙烧过程中只生成两种物质,写出化学方程式。
(2)硼酸溶解度如下所示,从NH4H2BO3溶液获得硼酸晶体蒸发浓缩、冷去结晶、过滤、洗涤、干燥获得硼酸晶体。洗涤过程中需要用(填“冷水”或“热水”),你的理由是。
(3)测得硼酸晶体纯度的试验方法是,取0.5000g样品与锥形瓶中,加甘油和刚冷却的废水,微热使样品溶解,迅速冷却至室温,加酚酞指示剂,用NaOH标准溶液滴定至15.80ml时,溶液恰好显粉红色且半分钟不褪色。
已知:每1.00mlNaOH滴定液相当于30.92mg的H3BO3
①迅速冷却锥形瓶中溶液的方法是;
②滴定实验中加入甘油的目的;
③测该样品中H3BO3的质量分数为;
X、Y、Z、W四种常见元素,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
X |
空气含量最多的元素 |
Y |
3p能级只有一个电子 |
Z |
单质用于制造集成电路和太阳能板的主要原料 |
W |
常见化合价有+2、+3,其中一种氧化物为红褐色 |
(1)W位于周期表的第周期,第族。
(2)用“>”或“<”填空。
离子半径 |
电负性 |
第一电离能 |
单质熔点 |
X Y Z |
ZW |
XZ |
XW |
(3)X2、碳和Z的氧化物在1300℃时可合成Z3X4。写出该反应化学方程式。Z3X4是一种耐高温的结构陶瓷材料,是化合物(填“共价”或“离子”)。
(4)查阅资料知道:
4Y(s)+3O2(g)=2Y2O3(s) △H=-3351.4 kJ.mol-1
3W(s)+2O2(g)=W3O4(s) △H=-1120 kJ.mol-1
则Y与W3O4反应的热化学方程式是:。
某无色溶液X,由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、[Al(OH)4]--、MnO4—、CO32--、SO42—中的若干种离子组合,取溶液进行如下连续试验:(填化学用语)
(1)气体A的成分是:_________________,气体B的成分是_____________
(2)X溶液中一定存在的离子是:____________________________
(3)写出步骤①发生反应的所有离子反应方程式:_________________________
(4)写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式:______________________
(5)写出白色沉淀乙的可能组成:____________________________
炼金废水中含有络离子[Au(CN)2]+,其电离出的CN—有毒,CN-与H+结合生成HCN时,其毒性更强。回答下列问题:
(1)HCN的电离方程式为______________________NaCN溶液的pH_____7(填“< > =”)
(2)与弱电解质的电离方程式相似,[Au(CN)2]+也存在着两步电离,其一级电离方程式为________。
(3)处理这种废水是在碱性条件下,NaClO将CN—氧化为碳酸根和氮气,其离子方程式为:_______。
(4)在酸性条件下,ClO—也能氧化CN--,但实际处理废水时却不在酸性条件下进行的原因是_________。
(14)A、B、C、D、E、F是常见单质,其中A是用量最大,应用最广泛的金属;元素D是地壳中含量最多的金属元素;D元素和E元素在周期表中相邻。G、H、I、J、K、L是常见化合物,其中G在常温下是无色液体,H是黑色固体。以上物质相互间的转化关系如图所示:请回答下列问题:
(1)元素A在元素周期表中的位置为周期族。
(2)写出K的电子式。
(3)写出H和D反应的化学方程式。
(4)D能与氢氧化钠溶液反应,请写出该反应的离子方程式。
(5)写出A与G反应的化学方程式。
(6)K与E反应时产生的现象有;该反应的化学方程式为 ______________。
(7)已知F的燃烧热为akJ/mol,L的燃烧热为bkJ/mol,试写出F生成L的热化学方程式__________。