Question

【題目】已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中會發生氧化還原反應。甲、乙兩個實驗小組欲探究影響化學反應速率的因素，設計實驗方案如下(實驗中所用KMnO4溶液均已酸化)

(1)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，實驗裝置如圖所示：

實驗時儀器中的A溶液一次性加入，A、B的成分見下表：

序號	A溶液	B溶液
①	2 mL 0.1 mol·L－1H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液
②	2 mL 0.2 mol·L－1H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液
③	2 mL 0.2 mol·L－1H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol·L－1KMnO4溶液，少量MnSO4固體（催化劑）

①盛放A溶液的儀器名稱_______，錐形瓶中反應的化學方程式：______

②該實驗探究的是_____因素對化學反應速率的影響。在反應停止之前，相同時間內針筒中所得CO2的體積由大到小的順序是____(填實驗序號)。

(2)乙組：通過測定KMnO4溶液褪色所需時間的長短來比較化學反應速率。

取兩支試管各加入2 mL 0.1 mol·L－1H2C2O4溶液，另取兩支試管各加入4 mL 0.1 mol·L－1KMnO4溶液，將四支試管分成兩組(每組各有一支試管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液)，一組放入冷水中，另一組放入熱水中，一段時間后，分別混合并振蕩，記錄溶液褪色所需時間。該實驗試圖探究________因素對化學反應速率的影響，但該組同學始終沒有看到溶液完全褪色，其原因是______

Answer 1

【答案】分液漏斗 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O 反應物的濃度和催化劑 ③＞②＞① 溫度 酸性高錳酸鉀溶液過量

【解析】

利用KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中會發生氧化還原反應制備二氧化碳，通過測定單位時間內生成CO2氣體體積的大小和測定KMnO4溶液褪色所需時間的長短來比較化學反應速率，進而探究外因對化學反應速率的影響。

（1） ①常溫下，酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應生成二氧化碳，盛放H2C2O4溶液的儀器名稱為分液漏斗，依據氧化還原反應的規律可知該反應的化學方程式為：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O；

②對比實驗序號為①②的實驗可探究濃度對化學反應速率的影響，②中A溶液的濃度比①中大，化學反應速率大，所得CO2的體積大；對比②③實驗可探究催化劑對化學反應速率的影響，③中使用了催化劑，故相同時間內③實驗中所得二氧化碳最多，故答案為：反應物的濃度和催化劑；③＞②＞①；

（2）草酸和高錳酸鉀反應的方程式為：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，

草酸的物質的量為：0.002 L×0.1 molL1=2×104 mol，

高錳酸鉀的物質的量為：0.004 L×0.1molL1=4×104 mol，

由方程式可知，酸性高錳酸鉀過量，故沒看到溶液完全褪色，故答案為：酸性高錳酸鉀溶液過量。