Question

【題目】甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組利用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(實(shí)驗(yàn)中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4) ：

甲組：通過測定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2氣體體積的大小來比較化學(xué)反應(yīng)速率的大小。某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。其中A、B的成分見表：

序號	A溶液	B溶液
①	2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
②	2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
③	2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4

(1)該反應(yīng)的離子方程式為_____________________________，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讀數(shù)前需要移動量氣管，使兩個(gè)量氣管的液面相平。

乙組：通過測定KMnO4溶液褪色所需時(shí)間的多少來比較化學(xué)反應(yīng)速率。為了探究KMnO4與H2C2O4濃度對反應(yīng)速率的影響，某同學(xué)在室溫下完成以下實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)編號	1	2	3	4
水/mL	10	5	0	X
0.5mol/LH2C2O4/mL	5	10	10	5
0.2mol/L KMnO4/mL	5	5	10	10
時(shí)間/S	40	20	10	______

(2) X=______，4號實(shí)驗(yàn)中始終沒有觀察到溶液褪色，你認(rèn)為可能的原因是________________。

(3)2號反應(yīng)中，H2C2O4的反應(yīng)速率為_____________。

(4)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應(yīng)時(shí)，開始一段時(shí)間反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應(yīng)速率明顯加快。某同學(xué)認(rèn)為是放熱導(dǎo)致溶液溫度升高所致，重做3號實(shí)驗(yàn)，測定過程中溶液不同時(shí)間的溫度，結(jié)果如表：

時(shí)間/S	0	5	10	15	20	25	30
溫度/℃	25	26	26	26	26.5	27	27

結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c表中數(shù)據(jù)，你得出的結(jié)論是_______________________。

(5)從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看，你的猜想還可能是______________的影響。若用實(shí)驗(yàn)證明你的猜想，除了酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液外，還需要選擇的試劑最合理的是_________。

a.硫酸鉀 b.水 c.二氧化錳 d.硫酸錳

Answer 1

【答案】 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 5 H2C2O4的量太少，KMnO4過量 0.00625mol·L-1·s-1 反應(yīng)速率加快不是溫度的影響 催化劑 d

【解析】(1) 該反應(yīng)為酸性高錳酸鉀氧化草酸生成二氧化碳同時(shí)生成硫酸錳，反應(yīng)的離子方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；（2）為了探究KMnO4與H2C2O4濃度對反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)1-4中溶液的總體積應(yīng)該為20，則X=20-10-5=5；根據(jù)反應(yīng)5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O可知，10mL酸性高錳酸鉀需要消耗10mL草酸溶液，所以實(shí)驗(yàn)4中H2C2O4的量太少，KMnO4過量，導(dǎo)致溶液沒有褪色；（3）2號實(shí)驗(yàn)中草酸的物質(zhì)的量為：0.5mol/L×0.01L=0.005mol，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.2mol/L×0.005L=0.001mol，

根據(jù)反應(yīng)5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O可知，高錳酸鉀不足，所以反應(yīng)中消耗的草酸的物質(zhì)的量為：0.001mol×=0.0025mol，2號反應(yīng)中，H2C2O4的反應(yīng)速率為：v（H2C2O4）==0.00625mol/（Ls）；(4)從表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高不明顯，對反應(yīng)速率影響不大，反應(yīng)速率加快不是溫度的影響；(5) KMnO4與H2C2O4反應(yīng)生成硫酸錳，錳離子有催化作用，所以猜想還可能是催化劑的作用，要想驗(yàn)證錳離子的催化作用，在做對比實(shí)驗(yàn)時(shí)同時(shí)加入硫酸錳觀察反應(yīng)速率是否變化即可。答案選d。