11.草酸是一種常用的還原劑,某校高三化學(xué)小組探究草酸被氧化的速率問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ |
試劑 |
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混合后 溶液pH |
現(xiàn)象 (1 h后溶液) |
試管 |
滴管 |
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a |
4mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液,幾滴濃H2SO4 |
2 mL0.3 mol?L-1H2C2O4溶液 |
2 |
褪為無(wú)色 |
b |
4mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液,幾滴濃NaOH |
7 |
無(wú)明顯變化 |
c |
4mL 0.01mol?L-1K2Cr2O7溶液,幾滴濃H2SO4 |
2 |
無(wú)明顯變化 |
d |
4mL 0.01mol?L-1K2Cr2O7溶液,幾滴濃NaOH |
7 |
無(wú)明顯變化 |
(1)H
2C
2O
4是二元弱酸,寫(xiě)出H
2C
2O
4溶于水的電離方程式:
。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅰ試管a中KMnO
4最終被還原為Mn
2+,該反應(yīng)的離子方程式為:
。
(3)瑛瑛和超超查閱資料,實(shí)驗(yàn)Ⅰ試管c中H
2C
2O
4與K
2Cr
2O
7溶液反應(yīng)需數(shù)月時(shí)間才能完成,但加入MnO
2可促進(jìn)H
2C
2O
4與K
2Cr
2O
7的反應(yīng)。依據(jù)此資料,吉吉和昊昊設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。
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實(shí)驗(yàn)Ⅱ |
實(shí)驗(yàn)Ⅲ |
實(shí)驗(yàn)Ⅳ |
實(shí)驗(yàn)操作 |
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實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
6 min后固體完全溶解,溶液橙色變淺,溫度不變 |
6 min后固體未溶解,溶液顏色無(wú)明顯變化 |
6 min后固體未溶解,溶液顏色無(wú)明顯變化 |
實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是:
。
(4)睿睿和萌萌對(duì)實(shí)驗(yàn) II繼續(xù)進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)溶液中Cr
2O
72-濃度變化如圖:
臧臧和蔡蔡認(rèn)為此變化是通過(guò)兩個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。
過(guò)程i。MnO
2與H
2C
2O
4反應(yīng)生成了Mn
2+。
過(guò)程ii。
。
①查閱資料:溶液中Mn
2+能被PbO
2氧化為MnO
4-。
針對(duì)過(guò)程i,可采用如下方法證實(shí):
將0.0001 mol MnO
2加入到6 mL
中,固體完全溶解;從中取出少量溶液,加入過(guò)量PbO
2固體,充分反應(yīng)后靜置,觀察到
。
②波波和姝姝設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)了過(guò)程ii成立,她們的實(shí)驗(yàn)方案是
。
(5)綜合以上實(shí)驗(yàn)可知,草酸發(fā)生氧化反應(yīng)的速率與
有關(guān)。