Question

【題目】現(xiàn)有如下溶液：

①1.0mL0.10molL-1雙氧水

②1.0mL0.20molL-1雙氧水

③3.0mL0.10molL-1KMnO4溶液

④3.0mL0.010molL-1KMnO4溶液。

所有實(shí)驗(yàn)均需加入1.0mL稀硫酸（足量），依據(jù)褪色時(shí)間長(zhǎng)短判定反應(yīng)速率快慢：

（1）寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________________________；若某反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+9H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+7O2↑+12H2O，則該反應(yīng)的氧化劑為______________，若有9molH2O2參加該反應(yīng)，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為___________；

（2）某溫度下，若要探究反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則應(yīng)選擇試劑______進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（填序號(hào)）。

（3）某溫度下，某同學(xué)按照（2）中選擇試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，褪色時(shí)間為5s：

①計(jì)算以H2O2表示的反應(yīng)速率為___________；

②進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)顏色變化會(huì)出現(xiàn)先慢后快并突然褪色的現(xiàn)象。為此該同學(xué)又進(jìn)行了一次平行實(shí)驗(yàn)，只是加入少量MnSO4固體，結(jié)果溶液立即褪色，請(qǐng)推測(cè)顏色變化會(huì)出現(xiàn)先慢后快并突然褪色的現(xiàn)象的原因___________；

（4）某同學(xué)在不同溫度下，分別取兩份等體積不同濃度的雙氧水與等量KMnO4溶液進(jìn)行反應(yīng)，繪制出c（H2O2）隨時(shí)間（t）變化的曲線如圖所示，若A、B分別為不同溫度時(shí)測(cè)定的曲線，則_____（填“A”或“B”）曲線所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度高，判斷的依據(jù)是___________；

Answer 1

【答案】（1）2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O KMnO4、H2O2 14NA

（2）①②④ （3）①3.0×10-3mol·L-1·S-1 ②生成的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑

（4）A A曲線起始濃度小，但在0~6s內(nèi)平均反應(yīng)加快，說明其溫度高

【解析】

試題分析：現(xiàn)有如下溶液：①1.0mL0.10molL-1雙氧水 ②1.0mL0.20molL-1雙氧水 ③3.0mL0.10molL-1KMnO4溶液 ④3.0mL0.010molL-1KMnO4溶液。所有實(shí)驗(yàn)均需加入1.0mL稀硫酸（足量），依據(jù)褪色時(shí)間長(zhǎng)短判定反應(yīng)速率快慢：

（1）KMnO4溶液氧化H2O2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O；在反應(yīng)2KMnO4+9H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+7O2↑+12H2O中，KMnO4降低的化合價(jià)總數(shù)為10，生成氧氣共升高14價(jià)，結(jié)合化合價(jià)升降總數(shù)相等，可知另有部分H2O2作氧化劑，則該反應(yīng)的氧化劑為KMnO4、H2O2，若有9molH2O2參加該反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為14mol，即轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為14NA；

（2）恒溫度下，應(yīng)選擇①②④三種試劑來探究反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；

（3）①根據(jù)選擇的試劑，當(dāng)褪色時(shí)間為5s是以H2O2表示的反應(yīng)速率為3.0×10-3mol·L-1·S-1；

②只少量MnSO4固體，結(jié)果溶液立即褪色，說明是MnSO4反應(yīng)催化劑，這是反應(yīng)溶液顏色變化會(huì)出現(xiàn)先慢后快并突然褪色的根本原因；

（4）溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響遠(yuǎn)大于濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，且溫度越高，反應(yīng)速率越快，由此可知曲線A所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)溫度高，因?yàn)锳曲線起始濃度小，但在0~6s內(nèi)平均反應(yīng)加快，故說明其溫度高。