Question

【題目】現有如下溶液：

①1.0mL0.10molL-1雙氧水

②1.0mL0.20molL-1雙氧水

③3.0mL0.10molL-1KMnO4溶液

④3.0mL0.010molL-1KMnO4溶液。

所有實驗均需加入1.0mL稀硫酸（足量），依據褪色時間長短判定反應速率快慢：

（1）寫出發生反應的離子方程式_________________________；若某反應的化學方程式為2KMnO4+9H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+7O2↑+12H2O，則該反應的氧化劑為______________，若有9molH2O2參加該反應，則反應轉移電子數目為___________；

（2）某溫度下，若要探究反應物濃度對反應速率的影響，則應選擇試劑______進行實驗（填序號）。

（3）某溫度下，某同學按照（2）中選擇試劑進行實驗，褪色時間為5s：

①計算以H2O2表示的反應速率為___________；

②進行實驗過程中，該同學發現顏色變化會出現先慢后快并突然褪色的現象。為此該同學又進行了一次平行實驗，只是加入少量MnSO4固體，結果溶液立即褪色，請推測顏色變化會出現先慢后快并突然褪色的現象的原因___________；

（4）某同學在不同溫度下，分別取兩份等體積不同濃度的雙氧水與等量KMnO4溶液進行反應，繪制出c（H2O2）隨時間（t）變化的曲線如圖所示，若A、B分別為不同溫度時測定的曲線，則_____（填“A”或“B”）曲線所對應的實驗溫度高，判斷的依據是___________；

Answer 1

【答案】（1）2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O KMnO4、H2O2 14NA

（2）①②④ （3）①3.0×10-3mol·L-1·S-1 ②生成的MnSO4為該反應的催化劑

（4）A A曲線起始濃度小，但在0~6s內平均反應加快，說明其溫度高

【解析】

試題分析：現有如下溶液：①1.0mL0.10molL-1雙氧水 ②1.0mL0.20molL-1雙氧水 ③3.0mL0.10molL-1KMnO4溶液 ④3.0mL0.010molL-1KMnO4溶液。所有實驗均需加入1.0mL稀硫酸（足量），依據褪色時間長短判定反應速率快慢：

（1）KMnO4溶液氧化H2O2，發生反應的離子方程式為2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O；在反應2KMnO4+9H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+7O2↑+12H2O中，KMnO4降低的化合價總數為10，生成氧氣共升高14價，結合化合價升降總數相等，可知另有部分H2O2作氧化劑，則該反應的氧化劑為KMnO4、H2O2，若有9molH2O2參加該反應，轉移電子的物質的量為14mol，即轉移電子數目為14NA；

（2）恒溫度下，應選擇①②④三種試劑來探究反應物濃度對反應速率的影響；

（3）①根據選擇的試劑，當褪色時間為5s是以H2O2表示的反應速率為3.0×10-3mol·L-1·S-1；

②只少量MnSO4固體，結果溶液立即褪色，說明是MnSO4反應催化劑，這是反應溶液顏色變化會出現先慢后快并突然褪色的根本原因；

（4）溫度對反應速率的影響遠大于濃度對反應速率的影響，且溫度越高，反應速率越快，由此可知曲線A所對應的實驗溫度高，因為A曲線起始濃度小，但在0~6s內平均反應加快，故說明其溫度高。