Question

【題目】用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應研究影響反應速率的因素，離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一實驗小組欲通過測定單位時間內(nèi)生成CO2的速率，探究某種影響化學反應速率的因素，設(shè)計實驗方案如下(KMnO4溶液已酸化)：

實驗序號	A溶液	B溶液
①	20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液
②	20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液

（1）該實驗探究的是___因素對化學反應速率的影響。如圖一，相同時間內(nèi)針筒中所得的CO2體積大小關(guān)系是___（填實驗序號）。

（2）若實驗①在2min末收集了2.24mLCO2(標準狀況下)，則在2min末，c(MnO)=___mol·L-1(假設(shè)混合液體積為50mL)。

（3）除通過測定一定時間內(nèi)CO2的體積來比較反應速率外，本實驗還可通過測定___來比較化學反應速率。

（4）小組同學發(fā)現(xiàn)反應速率總是如圖二，其中t1～t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①產(chǎn)物MnSO4是該反應的催化劑、②___。

Answer 1

【答案】濃度 ②＞① 0.0596mol/L 測定生成相同體積的CO2所需時間或相同時間內(nèi)KMnO4溶液顏色變化的程度 該反應放熱

【解析】

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，其他因素均相同，就只有H2C2O4的濃度不同，可判定；根據(jù)CO2的量，先求出反應的n(MnO4-)的物質(zhì)的量，再求出反應后的濃度；根據(jù)t1~t2段反應速率加快除了催化劑，還有可能是升溫，據(jù)此解答。

（1）對比①②實驗可探究草酸的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，②>①；答案為：濃度；②>①。

（2）根據(jù)2MnO4- +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，生成CO2的物質(zhì)的量為：n(CO2)= =0.0001mol，設(shè)2min末，反應消耗的n(MnO4-)為xmol，由，x=0.00002mol，則剩余的MnO4-的物質(zhì)的量n(MnO4-)=0.1mol/L×30×10-3L-0.00002mol=0.00298mol，則剩余的MnO4-的濃度為c(MnO4-)= =0.0596mol/L；答案為0.0596mol/L。

（3）除通過測定一定時間內(nèi)CO2的體積來比較反應速率，本實驗還可以通過測定KMnO4溶液完全褪色所需時間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間來比較化學反應速率；答案為KMnO4溶液完全褪色所需時間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間。

（4）研究發(fā)現(xiàn)反應速率總是如圖二所示發(fā)生變化，則t1～t2時間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①產(chǎn)物Mn2+是反應的催化劑，②該反應為放熱反應，反應放出的熱量使環(huán)境溫度升高，加快了反應速率；答案為該反應為放熱反應，反應放出的熱量使環(huán)境溫度升高，加快了反應速率。