Question

（14分）酸性KMnO4溶液能與草酸（H2C2O4）溶液反應(yīng)。某探究小組利用反應(yīng)過程中溶液紫色消失快慢的方法來(lái)研究影響反應(yīng)速率的因素。 

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)前首先用濃度為0.1000mol?L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸。 

（1）寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                  。 

（2）滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是           。

（3）若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，會(huì)使測(cè)得的草酸溶液濃度           （填“偏高”、“偏低”、或“不變”）。 

Ⅱ.通過滴定實(shí)驗(yàn)得到草酸溶液的濃度為0.2000mol·L-1 。用該草酸溶液按下表進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)（每次實(shí)驗(yàn)草酸溶液的用量均為8mL）。

（4）寫出表中a 對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?#xa0;                             ；若50°C時(shí)，草酸濃度c(H2C2O4)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線 如下圖所示，保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出25°C時(shí)c(H2C2O4)隨t的變化曲線示意圖。 

（5）該小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)1和3分別進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（從混合振蕩均勻開始計(jì)時(shí)）： 

分析上述數(shù)據(jù)后得出“當(dāng)其它條件相同時(shí)，酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小，褪色時(shí)間就越短，即反應(yīng)速率就越快”的結(jié)論。甲同學(xué)認(rèn)為該小組“探究反應(yīng)物濃度對(duì)速率影響”的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中存在問題，從而得到了錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，請(qǐng)簡(jiǎn)述甲同學(xué)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案                                     ______________________。 

（6）該實(shí)驗(yàn)中使用的催化劑應(yīng)選擇MnSO4并非MnCl2，原因可用離子方程式表示為                                         。

 

Answer 1

（1） 2MnO4—+5H2C2O4+6H+= 2Mn2+ + 10CO2 ↑+ 8H2O ；（2） A；（3） 偏高 ；

  （4）探究溫度不同對(duì)反應(yīng)速率的影響

25℃

（5）其它條件相同時(shí)，利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應(yīng)，測(cè)量溶液褪色時(shí)間。 

（6）2MnO4—+ 10Cl— + 16H+ = 5Cl2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 

【解析】

試題分析：（1） 酸性KMnO4有強(qiáng)氧化性，而草酸有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)。離子方程式為： 2MnO4—+5H2C2O4+6H+= 2Mn2+ + 10CO2 ↑+ 8H2O ；（2）滴定過程中操作酸式滴定管的方法是圖示的A。（3）若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，則消耗的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液讀數(shù)偏大，以此為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的草酸溶液濃度 就偏高。（4）由于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的其它條件都相同，只有溫度不同，因此表中a 對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟炔煌瑢?duì)反應(yīng)速率的影響。（5）甲同學(xué)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案是其它條件相同時(shí)，利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應(yīng)，測(cè)量溶液褪色時(shí)間。 溶液褪色時(shí)間越短，則反應(yīng)速率越快。（6）該實(shí)驗(yàn)中使用的催化劑應(yīng)選擇MnSO4并非MnCl2，原因是Cl-有還原性，也會(huì)與酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定，可用離子方程式表示為2MnO4— + 10Cl— + 16H+ = 5Cl2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 。

考點(diǎn)：考查儀器的使用、誤差分析、離子方程式的書寫、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等知識(shí)。