Question

某化學興趣小組在一次實驗探究中發(fā)現(xiàn)，向草酸溶液中逐滴加入高錳酸鉀溶液時，溶液褪色先慢后快，即反應速率由小變大．小組成員為此“異�！爆F(xiàn)象展開討論，猜想造成這種現(xiàn)象的最可能原因有兩種，并為此設計實驗進行探究驗證．
猜想Ⅰ：此反應過程放熱，溫度升高，反應速率加快；
猜想Ⅱ：…．
【實驗目的】探究草酸與高錳酸鉀反應的速率變化“異�！痹�因；
【實驗用品】儀器：試管、膠頭滴管、量筒、藥匙、玻璃棒等；
試劑：0.1mol/L H₂C₂O₄溶液、0.05mol/L KMnO₄（硫酸酸化）溶液等．
請你根據(jù)該興趣小組的實驗探究設計思路，補充完整所缺內容．
（1）草酸（H₂C₂O₄，弱酸）與酸性KMnO₄溶液反應的離子方程式為（已知：MnO₄^_還原產(chǎn)物是Mn²⁺）

 

．
（2）要完成對猜想Ⅰ的實驗驗證，至少還需要一種實驗儀器是

 

．
（3）猜想Ⅱ可能是

 

．要設計實驗驗證猜想Ⅱ，進行該實驗還要補充一種試劑及一種儀器，分別是

 

．
（4）基于猜想Ⅱ成立，設計方案進行實驗，請完成以下實驗記錄表內容．

	試管A	試管B
加入試劑
（預期）實驗現(xiàn)象 （褪色時間）
結論	猜想Ⅱ正確

Answer 1

分析：（1）依據(jù)高錳酸鉀有強氧化性，能把草酸氧化成二氧化碳，同時自身被還原成錳離子來分析；
（2）分析反應是否為放熱反應，需要測定溫度，因此進行實驗還需要的儀器是溫度計；
（3）根據(jù)反應速率的影響因素來分析可知，可能是Mn²⁺起了催化作用；考慮到Mn²⁺起了催化作用，所以要MnSO₄（S）、秒表進行實驗；
（4）用兩支試管進行對比實驗．

解答：解：（1）草酸和酸性高錳酸鉀溶液反應的離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
（2）判斷反應是否為放熱反應，需要測定溫度，所以要用到溫度計，故答案為：溫度計；
（3）根據(jù)反應速率的影響因素知，可能是反應生成的Mn²⁺起了催化作用，從而使反應速率加快；考慮到Mn²⁺起了催化作用，所以實驗還需要MnSO₄（S）、秒表，
故答案為：生成的Mn²⁺在反應中起到催化劑的作用，加快了反應速率；MnSO₄（S）、秒表；
（4）猜想Ⅱ成立，即Mn²⁺在反應中起到催化劑的作用，從而加快了反應速率，所以和設計方案進行實驗，要進行一組對比實驗，一支試管A中僅僅1mL0.05mol/L KMnO₄、
2mL0.1mol/L H₂C₂O₄，另外一支試管B中加入1mL0.05mol/L KMnO₄、2mL0.1mol/L H₂C₂O₄和少量MnSO₄，根據(jù)溶液褪色的快慢來判斷Mn²⁺在反應中是否起到催化劑的作用，
故答案為：

	試管A	試管B
加入試劑	1mL0.05mol/L KMnO4 2mL0.1mol/L H2C2O4	1mL0.05mol/L KMnO4 2mL0.1mol/L H2C2O4 少量MnSO4
（預期）實驗現(xiàn)象 （褪色時間）	褪色較慢	褪色很快
結論	猜想Ⅱ正確

點評：本題考查了探究外界條件對化學反應速率的影響，難度中等，平時重視基礎知識很重要．