Question

【題目】某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案。

編號	H2C2O4溶液		酸性KMnO4溶液
	濃度/mol·L－1	體積/mL	濃度/mol·L－1	體積/mL	溫度℃
①	0.10	2.0	0.010	4.0	20
②	0.20	2.0	0.010	4.0	20
③	0.20	2.0	0.010	4.0	40

（1）寫出該反應的化學方程式 。

（2）探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是________(填編號，下同)，可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是____________。

（3）實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內平均反應速率v(H2C2O4)＝_____________mol·L－1·min－1。

（4） 若保持其他條件不變，下圖兩條曲線分別表示20℃和40℃時c(MnO)～反應時間t的變化曲線。40℃時c(MnO)～t的變化曲線為 。（填寫A或B）

Answer 1

【答案】（1） 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O

（2）②和③ ①和② （3）0.025(或2.5×10－2) （4）A （最后一空1分，其余每空2分）

【解析】

試題分析：（1）根據反應后H2C2O4轉化為CO2逸出，KMnO4轉化為MnSO4，利用化合價升降相等寫出反應的化學方程式為：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；

（2）探究溫度對化學反應速率影響，必須滿足除了溫度不同，其他條件完全相同，所以滿足此條件的實驗編號是：②和③；探究反應物濃度對化學反應速率影響，除了濃度不同，其他條件完全相同的實驗編號是①和②；

（3）草酸的物質的量為：0.10molL-1×0.002L＝0.0002mol，高錳酸鉀的物質的量為：0.010molL-1×0.004L＝0.00004mol，草酸和高錳酸鉀的物質的量之比為：0.0002mol：0.00004mol＝5：1，顯然草酸過量，高錳酸鉀完全反應，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為：（0.010mol/L×0.004L）÷（0.002L+0.004L）＝×0.010mol/L，這段時間內平均反應速率v（KMnO4）＝×0.010mol/L÷（40/60min）＝0.010molL-1min-1，反應速率之比是相應的化學計量數之比，則這段時間內平均反應速率v(H2C2O4)＝2.5×0.010molL-1min-1＝0.025 mol·L－1·min－1。

（4）25℃時反應速率小于40℃時，所以高錳酸根離子的濃度變化比40℃時小，反應需要的時間大于40℃條件下需要的時間，根據圖像可判斷40℃時c(MnO4－)～t的變化曲線為A。