草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
【提出假设】假设1:该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3:K+对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是 。
【设计、完成实验】
(1)称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O),配置500mL 0.10mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。
A.称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘 |
B.定容时俯视刻度线 |
C.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水 |
D.摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容 |
(2)完成探究,记录数据
实验 编号 |
烧杯中所加试剂及用量(mL) |
控制条件 |
溶液褪色时间 (s) |
|||
0.10mol/L H2C2O4溶液 |
等浓度 KMnO4溶液 |
H2O |
0.50mol/L 稀硫酸 |
|||
1 |
30 |
20 |
30 |
20 |
|
18 |
2 |
30 |
20 |
30 |
20 |
水浴控制温度65℃ |
15 |
3 |
30 |
20 |
30 |
20 |
加入少量MnSO4固体 |
3.6 |
4 |
30 |
20 |
x |
20 |
加入5mL 0.10mol/L K2SO4溶液 |
18 |
则x = ,假设2成立。
(3)由于KMnO4能氧化水中有机物等因素,为配制好稳定的KMnO4溶液,其浓度需标定。取10.00 mL 0.10mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中,加入10mL 0.50mol/L稀硫酸,用(2)中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗KMnO4溶液40.00 mL,则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为: 。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为 。
下图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系。请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中位于第____周期、第 族;P的基态原子核外电子排布式为________。
(2)Y、P、R第一电离能大小的顺序为(用化学符号表示,下同),X、R、W的气态氢化物水溶液酸性大小顺序为。
(3)X、Z的单质按物质的量比1:2反应生成的化合物中化学键类型有;计算2mol该化合物与标准状况下33. 6LCO2和l0mol水蒸气混合物充分反应后转移电子的物质的量是。
(4)Q单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应,化学方程式为。
(5)已知:反应I CaSO4( s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) △H=+218.4kJ/mol
反应Ⅱ CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) △H=-175.6kJ/mol
假设某温度下,反应I的速率(v1)大于反应II的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是
铁是目前人类使用量最大的金属,它能形成多种化合物。
(1)取5.6 g的生铁与足量的稀硫酸混合反应,无论怎样进行实验,最终收集了的气体体积均小于2.24 L(标准状况),最主要的原因是__________,所得溶液在长时间放置过程中会慢慢出现浅黄色,试用离子方程式解释这一变化的原因______________。
(2)ZnFe2Ox是一种新型纳米材料,可将工业废气中的某些元素转化为游离态,制取纳米ZnFe2Ox 和用于除去废气的转化关系如图。
若上述转化反应巾消耗的,x的值为____________________。请写出 ZnFe2Ox与NO2反应的化学方程式________________________(x用前一问求出的具体值)。
(3)LiFePO4(难溶干水)材料被视为最有前途的锂离子电池材料之一。
①以FePO4(难溶于水)、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,,该反应还生成一种可燃性气体,则反应方程式为____________________________.
②磷酸铁锂动力电池有几种类型,其中一种(中间是锂离子聚合物的隔膜,它把正极与负桩隔开)工作原理为。则放电时正极上的电极反应式为____________________.
(4)已知25℃时,,此温度下若在实验室中配制5 mol/L 100 mL FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加人________ml,2 mol/L。的盐酸(忽略加入盐酸体积)。
制备多晶硅(硅单质的一种)的副产物以SiCl4为主,其对环境污染很大,遇水强烈水解,放出大量热量。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成份为BaCO3,含有钙、铁、镁等离子)制备BaCl2·2H2O,流程为:
已知常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是3.4和12.4;
(1)①SiCl4水解控制在40℃以下的原因是。
②已知:SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g)ΔH1=47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g)ΔH2=189 kJ/mol
则SiCl4被H2还原制备硅的热化学方程式。
(2)加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式。
(3)过滤②的滤渣A的成分化学式为;接着往滤液中加20% NaOH调节pH=12.5,控制温度70℃时,滤渣B的主要成分的化学式,控制温度70℃的目的。
(4)滤液③经、过滤等操作,再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。
短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示,其中A为地壳中含量最高的金属元素。
请用化学用语回答下列问题:(1)D元素在周期表中的位置:
(2)A、D 、E元素简单离子半径由大到小的顺序为____>_____ >_____ (填微粒符号 )(3)F与D同主族且相邻,其气态氢化物稳定性的大小>(填微粒符号)
(4)用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时,一个分子能释放一个电子,同时产生一种具有较高氧化性的阳离子,试写出该阳离子的电子式,该阳离子中存在的化学键有。(5)C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应,生成化合物K,则K的水溶液显____性(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因.
(6)化合物AC导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。其中制备AC的一种方法为:用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600 ~ 1750℃生成AC,每生成1 mol AC,消耗18 g碳,吸收b kJ的热量。(热量数据为25℃、101.3 kPa条件下)写出该反应的热化学方程式。
(7)在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高价氧化物的水化物稀溶液,充分反应后,剩余金属m1 g;再向其中加入稀硫酸,充分反应后,金属剩余 m2 g 。下列说法正确的是。
a.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu2+
b.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe2+
c.m1一定大于m2
d.剩余固体m1 g 中一定有单质铜,剩余固体m2 g 中一定没有单质铜
有机物甲的分子式为C3H7Br,在适宜的条件下能发生如下转化关系:
已知:B能与新制氢氧化铜悬浊液反应,试回答下列问题:
(1)甲的结构简式________________
(2)甲与NaOH溶液共热的化学方程式________________
(3)甲与NaOH醇溶液共热的化学方程式为________________
(4)A与氧气反应生成B的化学方程式________________
(5)D生成E的化学方程式____________________________________________________
(6)为检验甲中溴元素进行如下操作:①加热煮沸;②加入AgNO3溶液;③取少量该卤代烃;④加入足量稀硝酸酸化;⑤加入NaOH溶液;⑥冷却。正确的操作顺序是___________________