Question

1．某研究性學(xué)習(xí)小組為了研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，設(shè)計(jì)如下方案：

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	0.01mol•L-1 酸性KMnO4溶液	0.1mol•L-1 H2C2O4溶液	水	1mol•L-1 MnSO4溶液	反應(yīng)溫度 /℃	反應(yīng)時(shí)間
Ⅰ	2mL	2mL	0	0	20	125
Ⅱ	v1mL	v2mL	1mL	0	20	320
Ⅲ	v3mL	v4mL	v5mL	0	50	30
Ⅳ	2mL	2mL	0	2滴	20	10

已知：反應(yīng)的方程式（未配平）：KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+CO₂↑+H₂O
（1）實(shí)驗(yàn)記時(shí)方法是從溶液混合開始記時(shí)，至紫紅色剛好褪去時(shí)記時(shí)結(jié)束．
（2）實(shí)驗(yàn)I和Ⅱ研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響．則v₂=1，v₃=2，v₅=0．
（3）請(qǐng)配平上面的化學(xué)方程式：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=1K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O．
（4）某小組在進(jìn)行每組實(shí)驗(yàn)時(shí)，均發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)所示開始很慢，突然就加快，其可能的原因是MnSO₄是反應(yīng)產(chǎn)物，開始濃度小，影響不大，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度增大，催化效果明顯．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，讀數(shù)前為了使兩個(gè)量氣管的壓強(qiáng)相等，避免產(chǎn)生壓強(qiáng)差，影響測定結(jié)果，需要進(jìn)行的操作是移動(dòng)量氣管，使兩個(gè)量氣管的液面相平．

Answer 1

分析 （1）利用高錳酸鉀的顏色來判斷；
（2）實(shí)驗(yàn)I和II研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，溫度相同，濃度不同；實(shí)驗(yàn)I和III研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，濃度相同中，溫度不同；
（3）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；
（4）實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)IV對(duì)比，其他條件相同，實(shí)驗(yàn)IV加入MnSO₄溶液后反應(yīng)速率加快，應(yīng)是催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響；
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讀數(shù)前需要移動(dòng)量氣管，使兩個(gè)量氣管的液面相平，使兩個(gè)量氣管的壓強(qiáng)相等．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)計(jì)時(shí)方法是從溶液混合開始記時(shí)，到紫紅色剛好褪去計(jì)時(shí)結(jié)束，故答案為：紫紅色剛好褪去；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，選擇合理數(shù)據(jù)：高錳酸鉀本身作為指示劑，濃度不變，都是2mL，V₁=2mL，V₃=2mL；實(shí)驗(yàn)I和II研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，用水來控制溶液的總體積相同，所以草酸體積V₂=1mL；實(shí)驗(yàn)I和III研究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，濃度全部相同，V₄=2mL，V₅=0mL，
故答案為：1；2；0；
（3）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)，其轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為10，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒知，KMnO₄的計(jì)量數(shù)是2、H₂C₂O₄的計(jì)量數(shù)是5，再根據(jù)原子守恒得方程式為2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+10CO₂↑+2MnSO₄+8H₂O，
故答案為：2；5；3；1；2；10；8；
（4）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)IV對(duì)比，其他條件相同，實(shí)驗(yàn)IV加入MnSO₄后反應(yīng)速率加快，所以MnSO₄溶液在反應(yīng)中為催化劑，MnSO₄是反應(yīng)產(chǎn)物，開始濃度小，影響不大，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度增大，催化效果明顯，
故答案為：MnSO₄是反應(yīng)產(chǎn)物，開始濃度小，影響不大，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃度增大，催化效果明顯；
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讀數(shù)前需要移動(dòng)量氣管，使兩個(gè)量氣管的液面相平，其作用是使兩個(gè)量氣管的壓強(qiáng)相等，避免產(chǎn)生壓強(qiáng)差，影響測定結(jié)果，
故答案為：移動(dòng)量氣管，使兩個(gè)量氣管的液面相平．

點(diǎn)評(píng) 本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、氧化還原反應(yīng)的配平，需要認(rèn)真分析題中信息，得出合理結(jié)論，本題難度中等．