Question

【題目】某化學實驗小組用酸性KMnO4溶液和草酸（H2C2O4）溶液反應，研究外界條件反應速率的影響，實驗操作及現(xiàn)象如下：

編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
I	向一支試管中先加入1mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸餾水，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液	前10min內(nèi)溶液紫色無明顯變化，后顏色逐漸變淺， 30 in后幾乎變?yōu)闊o色
II	向另一支試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液	80s內(nèi)溶液紫色無明顯變化，后顏色迅速變淺，約150s后幾乎變?yōu)闊o色

（1）高錳酸鉀與草酸反應的離子方程式：______________________________________

（2）由實驗I、II可得出的結論是____________________________。

（3）關于實驗II中80s后溶液顏色迅速變淺的原因，該小組提出了猜想：該反應中生成的Mn2+對反應有催化作用。利用提供的試劑設計實驗III，驗證猜想。

提供的試劑：0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，MnSO4溶液，MnSO4固體，蒸餾水

① 補全實驗III的操作：向試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，______，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液。

② 若猜想成立，應觀察到的實驗現(xiàn)象是______。

（4）該小組擬采用如圖所示的實驗方案繼續(xù)探究外界條件對反應速率的影響。

① 他們擬研究的影響因素是______。

② 你認為他們的實驗方案______（填“合理”或“不合理”），理由是______。

Answer 1

【答案】2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O 其他條件相同時，H+（或硫酸）濃度越大，反應速率越快 再加入10滴3 mol/L硫酸，然后加入少量MnSO4固體 加入草酸溶液后，溶液紫色迅速變淺（或溶液顏色開始變淺的時間小于80 s，或其他合理答案） KMnO4溶液濃度 不合理 KMnO4溶液濃度不同，溶液起始顏色深淺不同，無法通過比較褪色時間長短判斷反應快慢

【解析】

（1）高錳酸鉀具有強氧化性，草酸有還原性，可發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸錳、二氧化碳和水；

（2）對比實驗I、II，加入酸的量不同，總體積相同，則氫離子濃度不同；

（3）①加入試劑的總體積仍舊為10滴溶液，且初始量（條件）與實驗II相同，且需要加入一定量的硫酸錳；

②若Mn2+對反應有催化作用，加入草酸溶液后，則溶液迅速褪色；

（4）①根據(jù)圖像信息，使用的高錳酸鉀的濃度不同；

②高錳酸鉀的濃度不同，導致溶液顏色深淺不同，設計不合理。

（1）高錳酸鉀具有強氧化性，草酸有還原性，可發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸錳、二氧化碳和水，離子方程式為2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

（2）對比實驗I、II，加入酸的量不同，總體積相同，則氫離子濃度越大，反應速率越快；

（3）①加入試劑的總體積仍舊為10滴溶液，且初始量（條件）與實驗II相同，且需要加入一定量的硫酸錳溶液，則再加入10滴3 mol/L硫酸，然后加入少量MnSO4固體；

②若Mn2+對反應有催化作用，加入草酸后，則溶液迅速褪色；

（4）①根據(jù)圖像信息，使用的高錳酸鉀的濃度不同，則探究因素為高錳酸鉀的濃度對反應速率的影響；

②高錳酸鉀溶液有顏色，高錳酸鉀的濃度不同，導致溶液顏色深淺不同，無法通過比較褪色時間長短判斷反應快慢，設計不合理。