Question

【題目】某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“條件對化學反應速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩，混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案：

編號	H2C2O4溶液		酸性KMnO4溶液		溫度/℃
	濃度（mol/L）	體積/mL	濃度（mol/L）	體積/mL
①	0.10	2.0	0.01	4.0	25
②	0.20	2.0	0.01	4.0	25
③	0.20	2.0	0.01	4.0	50

（1）已知反應后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為：n(H2C2O4)∶n(KMnO4) ______________。

（2）探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是_______ （填編號，下同），可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是 ________.

（3）實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內(nèi)平均反應速率v(KMnO4)=_______。

Answer 1

【答案】≥2.5 ②和③ ①和② 0.010molL-1min-1

【解析】

(1)根據(jù)“觀察到紫色褪去”必須滿足高錳酸鉀的物質(zhì)的量小于草酸的物質(zhì)的量解得二者濃度關(guān)系；

(2)根據(jù)探究溫度對反應速率影響時除了溫度外其它條件必須相同判斷；根據(jù)體積濃度對反應速率影響時除了濃度不同，其他條件必須完全相同分析；

(3)先根據(jù)醋酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量判斷過量，然后根據(jù)不足量及反應速率表達式計算出反應速率。

(1)根據(jù)反應后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4轉(zhuǎn)化為MnSO4，利用化合價升降相等得反應的化學方程式為：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑，為了觀察到紫色褪去，高錳酸鉀的物質(zhì)的量不宜過量，即n(H2C2O4)：n(KMnO4)≥=2.5；

(2)探究溫度對化學反應速率影響，必須滿足除了溫度不同，其他條件完全相同，所以滿足此條件的實驗編號是：②和③；探究反應物濃度對化學反應速率影響，除了濃度不同，其他條件完全相同的實驗編號是①和②；

(3)草酸的物質(zhì)的量為：0.10molL-1×0.002L=0.0002mol，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.010molL-1×0.004L=0.00004mol，草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為：0.0002mol：0.00004mol=5：1，顯然草酸過量，高錳酸鉀完全反應，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為=0.010mol/L，這段時間內(nèi)平均反應速率v(KMnO4)==0.010molL-1min-1。