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5.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验
编号
室温下,试管中所加试剂及用量/mL室温下,溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol/L
H2C2O4溶液
H2O0.2mol/L
KMnO4溶液
3mol/L
H2SO4溶液
13.02.03.02.04.0
23.03.02.02.05.2
33.04.01.02.06.4
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是其他条件相同时,增大KMnO4的浓度,化学反应速率增大;
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:v(KMnO4)=1.5×10-2mol/(L•min);
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图l所示.但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示.
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究.

①该小组同学提出的假设是生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用);
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白.
实验
编号
室温下,试管中所加试剂及用量/mL再向试管中加入少量固体室温下,溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol/L
H2C2O4溶液
H2O0.2mol/L
KMnO4溶液
3mol/L
H2SO4溶液
43.02.03.02.0t
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是与实验1比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于4min).

分析 (1)从表中数据可知改变的条件是KMnO4浓度;根据高锰酸钾溶液溶液浓度不同对反应速率的影响进行解答;
(2)先根据草酸和高锰酸钾的物质的量判断过量,然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率;
(3)①由图乙可知反应开始后锰离子浓度增大,反应速率增加的比较快,所以探究的是硫酸锰在反应中的作用;
②作对比实验时,除了加入MnSO4不同外,其它量完全相同,据此进行解答;
③若反应加快,说明Mn2+是催化剂,反应过程中溶液褪色时间减少.

解答 解:(1)从表中数据可知改变的条件是KMnO4浓度;其他条件相同时,增大KMnO4浓度,反应速率增大,原因是反应物浓度增大,单位体积内的活化分子数增多,有效碰撞几率增大;
故答案为:其他条件相同时,增大KMnO4浓度反应速率增大,反应速率增大;
(2)草酸的物质的量为:0.6mol•L-1×0.003L=0.0018mol,高锰酸钾的物质的量为:0.2mol•L-1×0.003L=0.0006mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为:0.0018mol:0.0006mol=3:1,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为:$\frac{0.2mol•{L}^{-1}×0.003L}{(3+2+3+2)×1{0}^{-3}L}$=0.06mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=$\frac{0.06mol•{L}^{-1}}{4min}$=1.5×10-2 mol/(L•min),
故答案为:1.5×10-2 mol/(L•min);
(3)①由图乙可知反应开始后速率增大的比较快,说明生成物中的MnSO4(或Mn2+)为该反应的催化剂,
故答案为:生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用);
②与实验1作对比实验,则加入的硫酸锰的量不同,其它条件必须相同,所以加入的少量固体为MnSO4
故答案为:MnSO4
③若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪色的时间小于4min,从而说明Mn2+是催化剂,
故答案为:与实验1比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于4min).

点评 本题主要结合实验考查了影响化学反应速率的因素,题目难度中等,注意掌握温度、催化剂对化学反应速率的影响,解题关键是对比分析图表中的数据找出相同点和不同点,然后得出合理结论.

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4.如图是个乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中M、N两个电极的材料分别是石墨和铁工作时M、N两个电极的质量都不减少,请回答:
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(3)乙池中M的电极材料是铁,N的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O;
(4)若乙池中某电极析出金属银4.32g时,则甲池中理论上消耗氧气0.224L(标准状况下);
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5.下列有机物命名正确的是(  )
A.  
2-甲基-1-丙醇
B.         
2-甲基-2-氯丙烷
C.            
1,3,4-三甲苯
D.                
2-甲基-3-丁烯

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2.被称为“魔棒”的荧光棒已成为节日之夜青少年的喜爱之物,其发光原理是利用过氧化氢氧化草酸二酯产生能量,该能量被传递给荧光物质后便发出荧光.已知草酸二酯的结构如图所示,下列有关说法正确的是(  )
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B.草酸二酯水解时生成两种有机物
C.1 mol草酸二酯与H2完全反应,需要H2 6 mol
D.草酸二酯的分子式为C26H22Cl6O8

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9.下列各组离子一定可以大量存在于指定溶液中的是(  )
A.加铝粉产生无色无味气体的溶液中:K+、Na+、Cl-、NO3-
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C.某酸性溶液中:Fe3+、K+、SCN-、Cl-
D.加水稀释时$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$的值明显减小的溶液:Al3+、Cl-、NO3-、Na+

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10.下列实验结论正确的是(  )
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C.用洁净的铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧,产生黄色火焰,溶液中一定含Na+,一定不含K+
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17.对于某些离子和物质的检验及结论一定正确的是(  )
A.加入HCl产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中溶液变浑浊,说明一定有CO32-
B.加入NaOH溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有NH4+
C.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有Cl-
D.加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有SO42-

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14.为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”,某同学甲设计如下的实验方案:
(1)实验前甲同学预测Fe2+肯定既有还原性又有氧化性,你认为甲同学预测的依据是因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态,可以升高也可以降低;
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②试验站,甲同学发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据,你认为可选上述试剂中的硫氰酸钾溶液滴入甲同学所得的混合液中,出现血红现象,证明甲同学的观点和实验方案都是正确的;
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15.某探究小组在实验室中用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3,SiO2)提取氧化铝,流程如图,回答下列问题:

(1)画出Al的原子结构示意图
(2)写出反应①中主要成分发生反应的化学方程式方程式:Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O.
(3)沉淀X的化学式SiO2.沉淀X与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:2OH-+SiO2=SiO32-+H2O.
(4)实验室中甲同学用如图装置 (图1)制备CO2气体并通入滤液B中制备Al(OH)3,实验时结果没有产生预期现象.乙同学分析以为:甲同学通入的CO2气体中含有HCl气体是导致实验失败的原因,解决的方案是在装置(图1)中①和②之间增加(图2).则装置中的试剂x应为饱和NaHCO3溶液.

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