Question

【題目】某同學進行影響草酸溶液與高錳酸鉀酸性溶液反應速率因素的研究。室溫下，實驗數據如下：

實驗序號	①	②	③
加入試劑	4mL 0.01mol/L KMnO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4	4mL 0.01mol/L KMnO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4 少量MnSO4固體	4mL 0.01mol/L KMnO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4 少量Na2SO4固體
褪色時間/s	116	6	117

（1）草酸溶液與高錳酸鉀酸性溶液反應的離子方程式為___________________。

（2）該實驗結論是_______________________。

（3）進行上述三個實驗后，該同學進行反思，認為實驗①的現象可以證明上述結論。請寫出實驗①的現象為____________________。

（4）實驗②選用MnSO4固體而不是MnCl2固體的原因是_________________。

（5）該同學擬采用如下圖所示的實驗方案繼續探究外界條件對反應速率的影響。

a．該同學擬研究的影響因素是___________________。

b．你認為該同學的實驗方案_______________（填“合理”或“不合理”），理由是____________________________。

Answer 1

【答案】5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑ 在其他條件相同時，Mn2+是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，起著加快反應速率的作用 高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時間后突然加快，因為反應生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，能加快化學反應速率 酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，同時使酸性高錳酸鉀溶液褪色，從而縮短褪色時間，對實驗產生干擾 KMnO4溶液的濃度對反應速率的影響 不合理 KMnO4溶液濃度不同，開始反應時溶液的起始顏色深淺不同，無法通過比較褪色的時間長短來判斷反應快慢

【解析】

（1）酸性高錳酸鉀溶液和草酸反應生成錳離子、二氧化碳，由質量守恒、電荷守恒可知該反應的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑；

（2）實驗實驗①②③中反應物都是KMnO4和H2C2O4，都在室溫下反應，說明濃度相同，溫度相同，高錳酸鉀褪色最快的是②，加入了硫酸錳，③中加的是硫酸鈉與①褪色時間基本相同，對比得知起催化作用的是Mn2+；故答案為：在其他條件相同時，Mn2+是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，起著加快反應速率的作用；

（3）實驗②是單獨加入催化劑MnSO4，而草酸與酸性高錳酸鉀反應本身是會生成MnSO4的，那么這個反應的產物就會起到催化劑的作用，所以實驗①的現象為：高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時間后突然加快，因為反應生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，能加快化學反應速率；答案為：高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時間后突然加快，因為反應生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，能加快化學反應速率；

（4）酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，同時使酸性高錳酸鉀溶液褪色，從而縮短褪色時間，對實驗產生干擾；

（5）a．根據實驗方案中KMnO4溶液的濃度不同可知該實驗研究的是KMnO4溶液的濃度對反應速率的影響；

b．反應的速率通過KMnO4溶液顏色的變化來判斷，但兩個實驗中KMnO4的濃度不同，開始反應時溶液的起始顏色深淺不同，無法通過比較褪色的時間長短來判斷反應快慢，因此該方案不合理；答案為：不合理；KMnO4溶液濃度不同，開始反應時溶液的起始顏色深淺不同，無法通過比較褪色的時間長短來判斷反應快慢。