Question

【題目】某研究小組為了驗(yàn)證反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，選用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸H2C2O4溶液在室溫下進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中所用的草酸為稀溶液，視為強(qiáng)酸。

（1）寫出硫酸酸化的高錳酸鉀氧化稀草酸溶液的離子方程式__________。

（2）該小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)I，數(shù)據(jù)如下。

H2SO4溶液	KMnO4溶液	H2C2O4溶液	褪色時(shí)間（分:秒）
1mL 2mol/L	2mL 0.01mol/L	1mL 0.1mol/L	2:03
1mL 2mol/L	2mL 0.01mol/L	1mL 0.2mol/L	2:16

一般來說，其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率___________（填“增大”或“減小”）。但分析該實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下，增大草酸濃度，反應(yīng)速率減小。

（3）該小組欲探究出現(xiàn)上述異常現(xiàn)象的原因，在實(shí)驗(yàn)I的基礎(chǔ)上，只改變草酸溶液濃度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)II，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并繪制曲線圖如下。

該小組查閱資料獲取如下信息，其中能夠解釋MO變化趨勢的是___________。

a	KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是分步進(jìn)行的，反應(yīng)過程中生成Mn（VI）、Mn（III）、Mn（IV），最終變?yōu)闊o色的Mn（II）。（括號(hào)中羅馬數(shù)字表示錳的化合價(jià)）
b	草酸根易與不同價(jià)態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物。
c	草酸穩(wěn)定性較差，加熱至185℃可分解。

（4）該小組為探究ON段曲線變化趨勢的原因，又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)III，所得數(shù)據(jù)如下。

H2SO4溶液	Na2SO4固體	KMnO4溶液	H2C2O4溶液	褪色時(shí)間(分:秒)
1mL 0.1mol/L	1.9×10-3mol	2mL 0.01mol/L	1mL 0.2mol/L	16:20
1mL 0.5mol/L	1.5×10-3mol	2mL 0.01mol/L	1mL 0.2mol/L	8:25
1mL 1.0mol/L	1.0×10-3mol	2mL 0.01mol/L	1mL 0.2mol/L	6:15
1mL 2.0mol/L	0	2mL 0.01mol/L	1mL 0.2mol/L	2:16

該小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)III的目的是____________________________________________。

（5）綜合實(shí)驗(yàn)I、II、III，推測造成曲線MN變化趨勢的原因________________。

a．當(dāng)草酸濃度較小時(shí)，C2O42-起主要作用，草酸濃度越大，反應(yīng)速率越小

b．當(dāng)草酸濃度較小時(shí)，H+起主要作用，草酸濃度越大，反應(yīng)速率越大

c．當(dāng)草酸濃度較大時(shí)，C2O42-起主要作用，草酸濃度越大，反應(yīng)速率越小

d．當(dāng)草酸濃度較大時(shí)，H+起主要作用，草酸濃度越大，反應(yīng)速率越大

Answer 1

【答案】2MnO4- +5C2O42-+16H+===2Mn2+ +10CO2↑+8H2O 增大 ab 探究其他離子濃度不變，溶液中H+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 ad

【解析】

（1）酸性條件下高錳酸根離子和草酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)元素守恒知，生成物中生成水，該反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式。

（2）一般來說，其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大。

（3）據(jù)MO變化趨勢，得出反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而減小，可能原因是KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是分步進(jìn)行的，反應(yīng)過程中生成Mn（VI）、Mn（III）、Mn（IV），最終變?yōu)闊o色的Mn（II），以及草酸根易與不同價(jià)態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物，據(jù)此進(jìn)行分析。

（4）小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)III的目的是探究其他離子濃度不變，溶液中H+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。

（5）當(dāng)草酸濃度較小時(shí)，C2O42﹣起主要作用，草酸濃度越大，反應(yīng)速率越小；當(dāng)草酸濃度較大時(shí)，H+起主要作用，使得草酸濃度越大，反應(yīng)速率越大。

（1）酸性條件下高錳酸根離子和草酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)元素守恒知，生成物中有生成水，該反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式得2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故答案為：2MnO4﹣+5C2O42﹣+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。

（2）一般來說，其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大，故答案為：增大。

（3）MO變化趨勢，得出反應(yīng)速率隨著草酸濃度增加而減小，可能原因是KMnO4與H2C2O4反應(yīng)是分步進(jìn)行的，反應(yīng)過程中生成Mn（VI）、Mn（III）、Mn（IV），最終變?yōu)闊o色的Mn（II），以及草酸根易與不同價(jià)態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物。

故答案為：ab。

（4）小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)III的目的是探究其他離子濃度不變，溶液中H+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，

故答案為：探究其他離子濃度不變，溶液中H+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。

（5）當(dāng)草酸濃度較小時(shí)，C2O42﹣起主要作用，草酸濃度越大，反應(yīng)速率越小；當(dāng)草酸濃度較大時(shí)，H+起主要作用，使得草酸濃度越大，反應(yīng)速率越大。故選ad。