Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組利用酸性KMnO4和H2C2O4反應(yīng)來探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。 實(shí)驗(yàn)時(shí)，先分別量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液，然后倒入大試管中迅速振蕩混合均勻，開始計(jì)時(shí)，通過測(cè)定褪色所需時(shí)間來判斷反應(yīng)的快慢。

（1）已知草酸H2C2O4是一種二元弱酸，寫出草酸的電離方程式______________、_____________。

某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	H2C2O4溶液		KMnO4溶液		溫度/℃
	濃度（mol/L）	體積（mL）	濃度（mol/L）	體積（mL）
a	0.10	2.0	0.010	4.0	25
b	0.20	2.0	0.010	4.0	25
c	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（2）探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的組合實(shí)驗(yàn)編號(hào)是__________，可探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是__________。

（3）實(shí)驗(yàn)a測(cè)得混合后溶液褪色的時(shí)間為40s，忽略混合前后體積的微小變化，則這段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=______ mol·L－1·min－1。

（4）在實(shí)驗(yàn)中，草酸(H2C2O4)溶液與KMnO4酸性溶液反應(yīng)時(shí)，褪色總是先慢后快，褪色速率后來加快的原因可能是__________________________。

Answer 1

【答案】H2C2O4 H+ + HC2O4－ HC2O4－ H+ + C2O42－ a和b b和c 0.01 反應(yīng)生成的Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用或該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

【解析】

（1）已知草酸H2C2O4是一種二元弱酸，多元弱酸的電離是分步的，故草酸的電離方程式為H2C2O4 H+ + HC2O4－、H2C2O4 H+ + HC2O4－；

（2）根據(jù)控制變量設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)方案原則，實(shí)驗(yàn)a和b的溫度相同，酸性高錳酸鉀溶液的濃度、體積均相同，草酸濃度分別為0.1mol/L、0.2mol/L，這組實(shí)驗(yàn)的目的是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)b和c所用試劑的濃度、體積均相同，反應(yīng)溫度分別為25℃、50℃，這組對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；

（3）實(shí)驗(yàn)a中：2.0mL草酸溶液加入4.0mL酸性高錳酸鉀溶液，能稀釋后者，設(shè)稀釋后高錳酸鉀的初始濃度為xmol/L，根據(jù)題意和稀釋定律（c1V1=c2V2）可知，0.010 molL－1×4.0×10－3L=x molL－1×（4.0+2.0）×10－3L，則x=，紫色恰好褪色時(shí)高錳酸鉀濃度減小為0，則△c(KMnO4) =，而△t=min，由v=可得，v(KMnO4)===0.010 molL－1min－1；

（4）在實(shí)驗(yàn)中，草酸(H2C2O4)溶液與KMnO4酸性溶液反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)生成的Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用或該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故褪色總是先慢后快。