Question

6．污雞凈的主要成分是KMnO₄和H₂C₂O₄，可用于洗滌有霉斑的衣物．某小組同學擬探究H₂C₂O₄濃度對反應速率的影響．
Ⅰ．實驗原理：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O．
Ⅱ．實驗設計（1）【方案一】測量氣體產(chǎn)物：在相同溫度下，利用右圖裝置，測定不同濃度H₂C₂O₄溶液與KMnO₄反應產(chǎn)生相同體積CO₂所需的時間（忽略CO₂溶解性的影響）．
上圖方框中應選擇①②④⑤⑥（填編號）儀器組裝量氣裝置，限選以下儀器：①廣口瓶、②雙孔塞、③水槽、④橡膠管、⑤導管、⑥量筒．
（2）【方案二】觀察反應現(xiàn)象：在其它相同條件下，測定不同濃度H₂C₂O₄溶液與等體積等濃度KMnO₄溶液混合后，溶液褪色所需的時間．擬定實驗數(shù)據(jù)：表中①、②處的數(shù)據(jù)

實驗序號	溫度/℃	各物質(zhì)的體積/mL				反應時間
		H2O	3mol/L稀硫酸	0.1mol/L KMnO4溶液	0.6mol/LH2C2O4溶液
1	25	3.0	2.0	4.0	6.0	t1
2	25	①	2.0	4.0	4.0	t2
3	②	7.0	2.0	4.0	2.0	t3

分別是5.0、25．
Ⅲ．討論與交流：（3）實驗室常用KMnO₄標準溶液滴定某濃度草酸．KMnO₄溶液置于酸式
酸式滴定管（填“酸式”或“堿式”）中，判斷到達滴定終點的現(xiàn)象
是當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色．若讀取滴定管數(shù)據(jù)時，起始讀數(shù)正確，終點俯視讀數(shù)，則測定結(jié)果偏低（填“偏高”、“偏低”、“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）用排水法測量氣體的體積，如圖所示：；
（2）在相同溫度下，測定不同濃度H₂C₂O₄溶液與等體積等濃度KMnO₄溶液混合后，溶液褪色所需的時間，實驗時溶液的體積相同，H₂C₂O₄的濃度不同；
（3）從影響化學反應速率的因素主要有溫度、濃度、壓強和催化劑考慮；
（4）高錳酸鉀具有腐蝕性，應放在酸式滴定管中，達到滴定終點時，溶液由無色變?yōu)榧t色，若讀取滴定管數(shù)據(jù)時，起始讀數(shù)正確，終點俯視讀數(shù)，導致所讀體積偏�。�

解答 解：（1）用排水法測量氣體的體積，如圖所示：，所需儀器有①廣口瓶、②雙孔塞、④橡膠管、⑤導管、⑥量筒，
故答案為：①②④⑤⑥；
（2）在相同溫度下，測定不同濃度H₂C₂O₄溶液與等體積等濃度KMnO₄溶液混合后，溶液褪色所需的時間，實驗時溶液的體積相同，H₂C₂O₄的濃度不同，則②應為25℃，由①③數(shù)據(jù)可知溶液體積為15mL，則①為5mL，故答案為：5；25；
（3）影響化學反應速率的因素主要有溫度、濃度、壓強和催化劑，反應為放熱反應，溫度升高，且生成的錳離子對反應可能起到催化作用，都可加快反應速率，隨著反應的進行，濃度逐漸降低，此時反應速率又減小，故答案為：①產(chǎn)物Mn²⁺是反應的催化劑、②該反應放熱使溫度升高；
（4）高錳酸鉀具有腐蝕性，應放在酸式滴定管中，達到滴定終點時，溶液由無色變?yōu)榧t色，若讀取滴定管數(shù)據(jù)時，起始讀數(shù)正確，終點俯視讀數(shù)，導致所讀體積偏小，即需要的高錳酸鉀的體積偏小，則測定的濃度偏小，故答案為：酸式；當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄ 溶液
時，溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；偏低．

點評 本題考查化學反應速率的影響因素的探究，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，有利于培養(yǎng)學生的良好的科學素養(yǎng)，難度中等．