(1)检查图1所示装置气密性的方法是__________________________。
(2)若要比较产生气体的快慢,可以测量的数据是__________________________。 (3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图2所示,则t1~t2时间内反应速率逐渐加快的主要原因是__________________________________。
解析:(1)装置气密性的检查有两种方法:微热法和液差法。该装置应用微热法检查气密性。(2)化学反应速率的快慢可通过一定时间内收集气体的多少或收集一定体积的气体所需时间的长短来判断。(3)该反应是受温度和浓度两个因素的影响,t1~t2段温度的升高是主要的影响因素,t2~t3段浓度减小是主要的影响因素。
答案:(1)用手捂住锥形瓶,观察乙中长导管内液面是否上升 (2)测量相同时间内产生气体的体积(或产生相同体积的气体所需时间) (3)反应放热,溶液温度升高使反应速率加快
13.(2020·浙江四地联考)以下是著名的碘钟实验。已知在酸性溶液中,碘酸钾和亚硫酸氢钠会发生如下一些反应:
①IO3+3HSO3===3SO4+3H+I(慢) ②IO3+5I+6H===3I2+3H2O(慢) ③I2+HSO3+H2O===2I+SO4+3H(快) 为了探究该实验原理,现分别配制下面溶液。
溶液A:0.9 g碘酸钾溶于少量温水中,再稀释到500 mL 溶液B:0.45 g亚硫酸氢钠配成溶液,稀释到500 mL
溶液C:取5 g可溶性淀粉,放在小烧杯中,加入25 mL冷水,搅拌成悬浊液。另取200 mL水加热至沸腾,趁沸腾时倒入淀粉悬浊液并迅速搅拌,使淀粉糊化、溶解。到溶液冷却后边搅拌边慢慢加入12.5 mL浓硫酸,最后也稀释到500 mL
溶液D:200 mL水+50 mL A溶液+50 mL C溶液 溶液E:225 mL水+25 mL A溶液+50 mL C溶液 试回答下列问题:
(1)根据实验原理,化学反应速率由哪步反应决定:________(填“①”“②”或“③”)。
(2)当哪种离子耗尽时才能见到溶液变蓝色:________(填“I”“HSO3”“H”或“IO3”)。 (3)在盛放D溶液和E溶液的两只烧杯里同时加入50 mL B 溶液。D、E两烧杯中哪种溶
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液先变蓝色:________(填“D”或“E”)。
(4)为研究温度对反应速率的影响,准备三份E溶液(各300 mL,配法同上),用三只量筒分别量取50 mL B溶液,同时把三份B溶液分别加入下述不同温度的三份E溶液中:a.第一份放在石棉网上加热到50 ℃左右,b.第二份维持在室温,c.第三份浸在冰水里冷却到近冰点。先变蓝色的是________(填“a”“b”或“c”)。
解析:(1)化学反应速率通常由反应慢的一步决定,所以答案为①②。(2)要使溶液变蓝色,在溶液中必须存在I2,而要使溶液中存在I2,溶液中必须不存在具有强还原性的离子,从而确定答案为HSO3。(3)烧杯中的溶液先变蓝色,说明反应速率快。对溶液来说,反应物浓度越高,反应速率越快,故D烧杯中溶液先变蓝色。(4)同上原理,温度越高,反应速率越快,溶液变蓝的速率越快。
答案:(1)①② (2)HSO3 (3)D (4)a
14.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,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案:
编号 ① ② ③ H2C2O4溶液 -1-
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酸性KMnO4溶液 -1浓度/ (mol·L) 体积/ mL 浓度/ (mol·L) 体积/ mL 0.10 0.20 0.20 2.0 2.0 2.0 0.010 0.010 0.010 4.0 4.0 4.0 25 25 50 温度/℃ (1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4,每消耗1 mol H2C2O4转移________mol电子。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)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是______(填编号,下同),探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,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·min。
(4)已知50 ℃时c(MnO4)~t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25 ℃时c(MnO4)~t的变化曲线示意图。
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-1
-1
解析:(1)H2C2O4中碳的化合价是+3 价,CO2中碳的化合价为+4价,故每消耗1 mol H2C2O4
转移2 mol电子,配平反应方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+
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8H2O,为保证KMnO4完全反应,n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥2.5。
(2)探究温度对反应速率的影响,则浓度必然相同,则为实验②和③;同理探究浓度对反应速率的影响的实验是①和②。
440 s-1-1-1
(3)v(KMnO4)=(0.010 mol·L×)÷(-1)=0.010 mol·L·min。
660 s·min(4)温度降低,化学反应速率减小,故KMnO4褪色时间延长,故作图时要同时体现25 ℃ MnO4的浓度降低比50 ℃时MnO4的浓度降低缓慢和完全反应所需时间比50 ℃时所需时间-
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长。
答案:(1)2 2.5 (2)②和③ ①和② (3)0.010(或1.0×10-2
) (4)
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