Question

9．某化學興趣小組在一次實驗探究中發(fā)現(xiàn)，向草酸溶液中逐滴加入高錳酸鉀溶液時，溶液褪色總是先慢后快．即反應速率由小變大．為此，甲同學做了如下實驗進行探究：
已知：
①MnO₄^-在酸性環(huán)境下的還原產(chǎn)物是Mn²⁺
實驗用品：儀器：試管（若干個）、膠頭滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盤天平、玻璃棒、燒杯、藥匙
（1）0.10mol/L  H₂C₂O₄溶液的配制：
實驗室欲配制100mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液，需要稱取草酸晶體（H₂C₂O₄•2H₂O）1.3 g（精確到0.1g）；實驗中需要用到的玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯、膠頭滴管和100mL容量瓶．
（2）反應的速率變化的探究：
在1號和2號試管中分別加入2mL0.10mol/L H₂C₂O₄溶液，在1號試管中加入硫酸錳固體．然后在兩支試管中加入4mL 0.010mol/L KMnO₄溶液和幾滴稀硫酸．現(xiàn)象如表所示：

	試管1	試管2
實驗現(xiàn)象	褪色很快	褪色很慢
褪色時間/s	4秒	31秒

請回答下列問題：
①甲同學進行該實驗還缺少的實驗儀器是：秒表．
②H₂C₂O₄溶液與酸性的KMnO₄溶液反應的離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O．
③同學測出的顏色變化的時間是以下列哪個選項為依據(jù)的C．
A、從KMnO₄溶液剛好接觸H₂C₂O₄溶液開始，溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色，半分鐘之內(nèi)不再出現(xiàn)紫紅色為止．
B、從KMnO₄溶液剛好接觸H₂C₂O₄溶液開始，溶液由無色變?yōu)樽霞t色為止．
C、從KMnO₄溶液接觸H₂C₂O₄溶液開始，溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色為止．
④甲同學認為該反應褪色由慢到快的原因是Mn²⁺離子在反應中起到催化劑的作用，加快了反應速率．于是甲同學得出結論在其它條件不變的情況下，加入催化劑可加快化學反應速率．
（3）乙同學和丙同學從甲同學的實驗探究中得到啟示，他們也分別提出了能影響該溶液化學反應速率因素的另外兩種可能原因，你認為他們提出的兩種可能原因是：I該反應是放熱反應，溫度升高，反應速率增大，溶液褪色加快    II加入少量硫酸，可以促進草酸和高錳酸鉀溶液的反應．

Answer 1

分析 （1）m=cvM計算草酸晶體質量，根據(jù)各儀器的作用選取儀器；
（2）①記錄時間需要秒表；
②高錳酸鉀有強氧化性，能把草酸氧化成二氧化碳，同時自身被還原成錳離子；
③測定時間為溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色為止；
④反應中生成錳離子，錳離子加快了反應速率，起到催化作用，其它條件不變時，加入催化劑能改變反應速率；
（3）根據(jù)外界條件對化學反應速率的影響分析，如溶液的濃度和反應溫度等．

解答 解：（1）m=cvM=0.10mol/L×0.1L×126g/mol=1.3g，實驗中需要的儀器為：用于溶解晶體的燒杯，起攪拌和引流作用的玻璃棒，配制溶液的100mL容量瓶，定容時用的膠頭滴管，
故答案為：1.3；100mL容量瓶；
（2）①記錄時間需要秒表，
故答案為：秒表；
②高錳酸鉀有強氧化性，能把草酸氧化成二氧化碳，同時自身被還原成錳離子，離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
③測出的褪色時間是以溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色為止，故選C，
故答案為：C；
④反應中生成錳離子，錳離子加快了反應速率，起到催化作用，其它條件不變時，加入正催化劑能加快反應速率，
故答案為：錳離子在反應中起到催化劑的作用，加快了反應速率；在其它條件不變的情況下，加入催化劑可加快化學反應速率；
（3）影響化學反應速率的因素有：反應物的濃度、溫度、催化劑等，
Ⅰ、該反應是放熱反應，隨著反應的進行，溶液的溫度逐漸升高，反應速率增大，溶液褪色加快，
Ⅱ、硫酸的濃度對反應速率有影響，加入少量硫酸，可以促進草酸和高錳酸鉀溶液的反應，從而加快反應速率，
故答案為：該反應是放熱反應，溫度升高，反應速率增大，溶液褪色加快；硫酸的濃度影響反應速率，加入少量硫酸，可以促進草酸和高錳酸鉀溶液的反應．

點評 本題考查了探究外界條件對化學反應速率的影響，注意測出的褪色時間是以溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色為止，不是氧化還原反應滴定終點的判斷，為易錯點．