Question

【題目】KMnO4是中學(xué)化學(xué)常見的試劑。

Ⅰ．某小組擬用酸性KMnO4溶液與H2C2O4（弱電解質(zhì)）的反應(yīng)來(lái)探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，并設(shè)計(jì)了如下的方案記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果（忽略溶液混合體積變化）。限選試劑和儀器：0.20mol／L H2C2O4溶液、0.010mol／L KMnO4酸性溶液、蒸餾水、試管、量筒、秒表、恒溫水浴槽

物理量 編號(hào)	V（0.20 mol／L H2C2O4溶液）／mL	甲	V（0.010mol／L KMnO4溶液）／mL	M（MnSO4固體）／g	T／℃	乙
①	2.0	0	4.0	0	50
②	2.0	0	4.0	0	25
③	1.0	a	4.0	0	25
④	2.0	0	4.0	0.1	25

回答下列問(wèn)題：

（1）完成上述反應(yīng)原理的離子反應(yīng)方程式________

（2）上述實(shí)驗(yàn)①②是探究________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；若上述實(shí)驗(yàn)②③是探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，則表格中“甲”應(yīng)填寫________，a為________；

乙是實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量，則表格中“乙”應(yīng)填寫________。

上述實(shí)驗(yàn)②④是探究________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

Ⅱ．某化學(xué)小組利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2。限選試劑：KBr溶液、KMnO4溶液、濃鹽酸、濃硫酸

（3）裝置a、d中盛放的試劑分別是：________、________；

（4）實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象為________________________________；

此實(shí)驗(yàn)裝置的不足之處是____________________。

Answer 1

【答案】 溫度 V（蒸餾水）／mL 1.0 t（溶液褪色時(shí)間）／s 催化劑 濃鹽酸 KBr溶液 c中有黃綠色氣體產(chǎn)生 d中溶液變?yōu)樽兀ǔ龋�黃色 沒(méi)有尾氣吸收裝置

【解析】Ⅰ．（1）反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個(gè)電子，碳元素化合價(jià)從+3價(jià)升高到+4價(jià)，失去1個(gè)電子，所以根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋+10CO2↑+8H2O；（2）當(dāng)探究某一種因素對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，必須保持其他影響因素一致，通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)①②的反應(yīng)條件可知，實(shí)驗(yàn)①②可探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)②③中的H2C2O4溶液的加入體積不同，故要探究H2C2O4溶液濃度不同對(duì)反應(yīng)速率的影響，但反應(yīng)體積溶液的總體積需相同，故應(yīng)加入蒸餾水來(lái)確保溶液的總體積均為6.0mL，則a的值為1.0；要準(zhǔn)確描述反應(yīng)速率的快慢，必須準(zhǔn)確測(cè)得溶液褪色時(shí)間的長(zhǎng)短，故乙要測(cè)量的物理量是溶液褪色的時(shí)間（t溶液褪色時(shí)間/s）；上述實(shí)驗(yàn)②④中不同之處再與④中加入了硫酸錳固體，因此是探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

Ⅱ．（3）要證明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，則需要利用高錳酸鉀氧化濃鹽酸產(chǎn)生氯氣，氯氣通入溴化鉀溶液中產(chǎn)生溴，所以裝置a、d中盛放的試劑分別是濃鹽酸、KBr溶液；（4）根據(jù)以上分析可知實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象為c中有黃綠色氣體產(chǎn)生，d中溶液變?yōu)樽兀ǔ龋�黃色；氯氣和溴均有毒，則此實(shí)驗(yàn)裝置的不足之處是沒(méi)有尾氣吸收裝置。