Question

【題目】甲、乙兩個實驗小組利用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應研究影響反應速率的因素。設計實驗方案如下(實驗中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4) ：

甲組：通過測定單位時間內生成CO2氣體體積的大小來比較化學反應速率的大小。某同學進行實驗，實驗裝置如圖。其中A、B的成分見表：

序號	A溶液	B溶液
①	2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
②	2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
③	2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4

(1)該反應的離子方程式為_____________________________，實驗結束后讀數前需要移動量氣管，使兩個量氣管的液面相平。

乙組：通過測定KMnO4溶液褪色所需時間的多少來比較化學反應速率。為了探究KMnO4與H2C2O4濃度對反應速率的影響，某同學在室溫下完成以下實驗

實驗編號	1	2	3	4
水/mL	10	5	0	X
0.5mol/LH2C2O4/mL	5	10	10	5
0.2mol/L KMnO4/mL	5	5	10	10
時間/S	40	20	10	______

(2) X=______，4號實驗中始終沒有觀察到溶液褪色，你認為可能的原因是________________。

(3)2號反應中，H2C2O4的反應速率為_____________。

(4)在實驗中發現高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應時，開始一段時間反應速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應速率明顯加快。某同學認為是放熱導致溶液溫度升高所致，重做3號實驗，測定過程中溶液不同時間的溫度，結果如表：

時間/S	0	5	10	15	20	25	30
溫度/℃	25	26	26	26	26.5	27	27

結合實驗目的與表中數據，你得出的結論是_______________________。

(5)從影響化學反應速率的因素看，你的猜想還可能是______________的影響。若用實驗證明你的猜想，除了酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液外，還需要選擇的試劑最合理的是_________。

a.硫酸鉀 b.水 c.二氧化錳 d.硫酸錳

Answer 1

【答案】 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 5 H2C2O4的量太少，KMnO4過量 0.00625mol·L-1·s-1 反應速率加快不是溫度的影響 催化劑 d

【解析】(1) 該反應為酸性高錳酸鉀氧化草酸生成二氧化碳同時生成硫酸錳，反應的離子方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；（2）為了探究KMnO4與H2C2O4濃度對反應速率的影響，實驗1-4中溶液的總體積應該為20，則X=20-10-5=5；根據反應5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O可知，10mL酸性高錳酸鉀需要消耗10mL草酸溶液，所以實驗4中H2C2O4的量太少，KMnO4過量，導致溶液沒有褪色；（3）2號實驗中草酸的物質的量為：0.5mol/L×0.01L=0.005mol，高錳酸鉀的物質的量為：0.2mol/L×0.005L=0.001mol，

根據反應5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O可知，高錳酸鉀不足，所以反應中消耗的草酸的物質的量為：0.001mol×=0.0025mol，2號反應中，H2C2O4的反應速率為：v（H2C2O4）==0.00625mol/（Ls）；(4)從表中數據可知，溫度升高不明顯，對反應速率影響不大，反應速率加快不是溫度的影響；(5) KMnO4與H2C2O4反應生成硫酸錳，錳離子有催化作用，所以猜想還可能是催化劑的作用，要想驗證錳離子的催化作用，在做對比實驗時同時加入硫酸錳觀察反應速率是否變化即可。答案選d。