Question

【題目】某化學實驗小組用酸性KMnO4溶液和草酸（H2C2O4）溶液反應，研究外界條件反應速率的影響，實驗操作及現象如下：

編號	實驗操作	實驗現象
I	向一支試管中先加入1mL 0.01 mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸餾水，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液	前10min內溶液紫色無明顯變化，后顏色逐漸變淺， 30 in后幾乎變為無色
II	向另一支試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，再加入10滴3mol/L硫酸，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液	80s內溶液紫色無明顯變化，后顏色迅速變淺，約150s后幾乎變為無色

（1）高錳酸鉀與草酸反應的離子方程式：______________________________________

（2）由實驗I、II可得出的結論是____________________________。

（3）關于實驗II中80s后溶液顏色迅速變淺的原因，該小組提出了猜想：該反應中生成的Mn2+對反應有催化作用。利用提供的試劑設計實驗III，驗證猜想。

提供的試劑：0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，0.1mol/L草酸溶液，3mol/L硫酸，MnSO4溶液，MnSO4固體，蒸餾水

① 補全實驗III的操作：向試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液，______，最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液。

② 若猜想成立，應觀察到的實驗現象是______。

（4）該小組擬采用如圖所示的實驗方案繼續探究外界條件對反應速率的影響。

① 他們擬研究的影響因素是______。

② 你認為他們的實驗方案______（填“合理”或“不合理”），理由是______。

Answer 1

【答案】2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O 其他條件相同時，H+（或硫酸）濃度越大，反應速率越快 再加入10滴3 mol/L硫酸，然后加入少量MnSO4固體 加入草酸溶液后，溶液紫色迅速變淺（或溶液顏色開始變淺的時間小于80 s，或其他合理答案） KMnO4溶液濃度 不合理 KMnO4溶液濃度不同，溶液起始顏色深淺不同，無法通過比較褪色時間長短判斷反應快慢

【解析】

（1）高錳酸鉀具有強氧化性，草酸有還原性，可發生氧化還原反應，生成硫酸錳、二氧化碳和水；

（2）對比實驗I、II，加入酸的量不同，總體積相同，則氫離子濃度不同；

（3）①加入試劑的總體積仍舊為10滴溶液，且初始量（條件）與實驗II相同，且需要加入一定量的硫酸錳；

②若Mn2+對反應有催化作用，加入草酸溶液后，則溶液迅速褪色；

（4）①根據圖像信息，使用的高錳酸鉀的濃度不同；

②高錳酸鉀的濃度不同，導致溶液顏色深淺不同，設計不合理。

（1）高錳酸鉀具有強氧化性，草酸有還原性，可發生氧化還原反應，生成硫酸錳、二氧化碳和水，離子方程式為2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

（2）對比實驗I、II，加入酸的量不同，總體積相同，則氫離子濃度越大，反應速率越快；

（3）①加入試劑的總體積仍舊為10滴溶液，且初始量（條件）與實驗II相同，且需要加入一定量的硫酸錳溶液，則再加入10滴3 mol/L硫酸，然后加入少量MnSO4固體；

②若Mn2+對反應有催化作用，加入草酸后，則溶液迅速褪色；

（4）①根據圖像信息，使用的高錳酸鉀的濃度不同，則探究因素為高錳酸鉀的濃度對反應速率的影響；

②高錳酸鉀溶液有顏色，高錳酸鉀的濃度不同，導致溶液顏色深淺不同，無法通過比較褪色時間長短判斷反應快慢，設計不合理。