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回歸、改進(jìn)、拓展教材實(shí)驗(yàn),是高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的常見形式.
I.甲組同學(xué)在進(jìn)行《必修二》實(shí)驗(yàn)2-5“Fe3+離子在H2O2溶液分解實(shí)驗(yàn)中的催化作用”時(shí),進(jìn)行了以下探究.基于目前學(xué)過(guò)的元素周期表的相關(guān)知識(shí),該小組推測(cè)了同為第四周期第VIII族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化機(jī)理.
【查閱資料】:鈷及其化合物廣泛應(yīng)用于磁性材料、電池材料及超硬材料等領(lǐng)域.其中CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均為+2價(jià))也可用作H2O2分解的催化劑,具有較高的活性.
(1)寫出H2O2溶液在Fe3+催化下分解的化學(xué)方程式
2H2O2
三價(jià)鐵離子
2H2O+O2
2H2O2
三價(jià)鐵離子
2H2O+O2

(2)①該催化劑中鐵元素的化合價(jià)為
+3
+3

②如圖表示兩種不同方法制得的催化劑CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃時(shí)催化分解6%的H2O2溶液的相對(duì)初始速率隨x變化曲線.由圖中信息可知:
微波水熱
微波水熱
法制取得到的催化劑活性更高,由此推測(cè)Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是
Co2+
Co2+


II.乙組同學(xué)在進(jìn)行《選修四》實(shí)驗(yàn)2-2“草酸溶液濃度對(duì)酸性高錳酸鉀溶液褪色時(shí)間的影響”時(shí),發(fā)現(xiàn)溶液褪色總是先慢后快,該小組設(shè)計(jì)了如下過(guò)程探究其原因:
【查閱資料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應(yīng)歷程為(流程中“III”等為Mn的價(jià)態(tài)):

【提出假設(shè)】假設(shè)1:該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
假設(shè)2:反應(yīng)生成的Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用
假設(shè)3:K+對(duì)該反應(yīng)有催化作用
【設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)】
(3)稱取
6.3
6.3
g草酸晶體(H2C2O4?2H2O),配制500mL 0.10mol/L H2C2O4溶液.在上述過(guò)程中必須用到的2種定量?jī)x器是托盤天平和
500mL容量瓶
500mL容量瓶

(4)完成探究,記錄數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
燒杯中所加試劑及用量(mL)控制條件溶液褪色時(shí)間(s)
0.10 mol/L
H2C2O4溶液
等濃度
KMnO4溶液
H2O0.50 mol/L
稀硫酸
  
130203020\18
230203020水浴控制溫度65℃15
330203020加入少量MnSO4固體3.6
43020x20加入5 mL 0.10 mol/L K2SO4溶液18
仔細(xì)閱讀分析表中數(shù)據(jù),回答問(wèn)題:
x=
25
25
mL,假設(shè)
2
2
成立(填“1”、“2”或“3”)

【答案】2H2O2
三價(jià)鐵離子
2H2O+O2↑;+3;微波水熱;Co2+;6.3;500mL容量瓶;25;2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22引用:4難度:0.3
相似題
  • 1.控制變量法是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用方法之一,如圖所示實(shí)驗(yàn)探究影響反應(yīng)速率的因素是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:42引用:3難度:0.6
  • 2.(一)Fenton法常用于處理含有難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水,通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物.現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響.實(shí)驗(yàn)中控制p-CP的初始濃度相同,恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K下設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)(其余實(shí)驗(yàn)條件見下表):
    實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> T/K pH c/10-3mol?L-1
    H2O2 Fe2+
    為以下實(shí)驗(yàn)作參照物 298 3 6.0 0.30
    探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 313 3 6.0 0.30
    298 10 6.0 0.30
    (1)編號(hào)③的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?!--BA-->
     

    (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同實(shí)驗(yàn)編號(hào)中p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示.請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①曲線,計(jì)算降解反應(yīng)在50-300s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(p-CP)=
     

    (3)實(shí)驗(yàn)①②表明,溫度與該降解反應(yīng)速率的關(guān)系是
     

    (二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數(shù))
    (4)請(qǐng)分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問(wèn)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
    ①在v=kcm(I-)cn(Fe3+)中,m、n的值為
     
    .(選填A(yù)、B、C、D)
    A.m=1,n=1        B.m=1,n=2       C.m=2,n=1    D.m=2,n=2
    ②I-濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
     
    Fe3+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響(填“<”、“>”或“=”).
    (三)一定溫度下,反應(yīng)FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)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(yīng).請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答:
    (5)v(正)
     
    v(逆)(填“>”、“<”或“=”);若將5mol FeO、4mol CO加入同樣的容器中,在相同溫度下達(dá)到平衡,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為
     

    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(xué)反應(yīng)速率的因素,某研究小組設(shè)計(jì)了如下五個(gè)實(shí)驗(yàn)。按要求回答下列問(wèn)題(已知:Cu2+、Fe3+對(duì)H2O2的分解起催化作用)。

    (1)為探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)
     
    (填序號(hào),下同),選擇的依據(jù)是
     
    。
    (2)為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,同時(shí)探究催化劑不同催化效果不同,應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)
     
    。
    (3)通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)⑤比實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象明顯,其原因是
     
    。
    (4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),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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