Ⅰ.為確定MnO2催化雙氧水分解的最佳條件,用該實驗裝置進行實驗,反應物用量和反應停止的時間數據如表。
MnO2時間 H2O2 |
0.1g | 0.3g | 0.8g |
10mL1.5% | 223s | 67s | 56s |
10mL3.0% | 308s | 109s | 98s |
10mL4.5% | 395s | 149s | 116s |
(1)相同濃度的過氧化氫的分解速率隨著MnO2用量的增加而
加快
加快
(填“加快”、“減慢”或“不變”)。(2)從實驗效果和“綠色化學”的角度考慮,雙氧水的濃度相同時,加入
0.3
0.3
g的MnO2為較佳選擇。(3)該小組的某同學分析上述數據后得出:“當用相同質量的MnO2時,雙氧水的濃度越小,所需要的時間就越少,亦即其反應速率越快”的結論,你認為是否正確?
不正確
不正確
(填“正確”或“不正確”),理由是 H2O2的濃度擴大2倍(從1.5%→3.0%),但反應完全所需時間比1.5%的2倍小得多
H2O2的濃度擴大2倍(從1.5%→3.0%),但反應完全所需時間比1.5%的2倍小得多
(提示:H2O2溶液的密度可認為近似相等)。Ⅱ.某化學實驗小組發(fā)現鎂和NaHCO3溶液反應比鎂和水反應速率快,通過實驗探究速率加快原因和產物成分。
(1)速率加快的原因探究
小組同學為研究速率加快可能的原因,分別取0.1g打磨的鎂條進行了如下實驗
實驗組1 | 6mL1mol/LNaHCO3溶液(pH=8.4) | 持續(xù)產生大量氣泡,溶液略顯渾濁 |
實驗組2 | 6mL1mol/LNaNO3溶液 | 鎂表面微量氣泡附著 |
NO
-
3
Na+對實驗無影響
Na+對實驗無影響
,為控制變量與實驗組1一致,應對實驗組2進行改進,具體操作為 加NaOH至溶液pH=8.4
加NaOH至溶液pH=8.4
。(2)產物成分探究
①將產生的氣體點燃有藍色火焰,通入澄清的石灰水變渾濁,則推測氣體成分為H2和CO2。
②某同學認為逸出的氣體會帶出少量溶液也能使澄清石灰水變渾濁。于是在密閉容器中利用CO2傳感器測定15分鐘三組不同情況下CO2氣體濃度變化。
實驗組3 | 6mL1mol/LNaHCO3溶液加入250mL塑料瓶,但不加入鎂條 |
實驗組4 | 6mL1mol/LNaHCO3溶液加入250mL塑料瓶,并加入0.1g打磨的鎂條 |
實驗組5 | 空塑料瓶 |
測量時取少量NaHCO3溶液,少量鎂條的原因是
避免反應聚集過多熱量,對CO2氣體濃度數據采集造成干擾
避免反應聚集過多熱量,對CO2氣體濃度數據采集造成干擾
;通過圖象可以確定鎂和NaHCO3溶液反應生成的氣體為 H2
H2
。【答案】加快;0.3;不正確;H2O2的濃度擴大2倍(從1.5%→3.0%),但反應完全所需時間比1.5%的2倍小得多;Na+對實驗無影響;加NaOH至溶液pH=8.4;避免反應聚集過多熱量,對CO2氣體濃度數據采集造成干擾;H2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:5引用:1難度:0.6
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2.(一)Fenton法常用于處理含有難降解有機物的工業(yè)廢水,通常是在調節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產生的羥基自由基能氧化降解污染物.現運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關因素對該降解反應速率的影響.實驗中控制p-CP的初始濃度相同,恒定實驗溫度在298K或313K下設計如下對比實驗(其余實驗條件見下表):
實驗序號 實驗目的 T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實驗作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)實驗測得不同實驗編號中p-CP的濃度隨時間變化的關系如圖所示.請根據實驗①曲線,計算降解反應在50-300s內的平均反應速率v(p-CP)=
(3)實驗①②表明,溫度與該降解反應速率的關系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應速率和I-、Fe3+的濃度關系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數)
(4)請分析下表提供的數據回答以下問題: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-濃度對反應速率的影響
(三)一定溫度下,反應FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學平衡常數為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.請通過計算回答:
(5)v(正)發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5 -
3.為探究影響化學反應速率的因素,某研究小組設計了如下五個實驗。按要求回答下列問題(已知:Cu2+、Fe3+對H2O2的分解起催化作用)。
(1)為探究溫度對化學反應速率的影響,應選擇實驗
(2)為探究催化劑對化學反應速率的影響,同時探究催化劑不同催化效果不同,應選擇實驗
(3)通過觀察發(fā)現實驗⑤比實驗③現象明顯,其原因是
(4)根據上述實驗,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
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