Question

為了探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，同學(xué)用加了稀硫酸的高錳酸鉀溶液與草酸溶液反應(yīng)，比較反應(yīng)速率．
（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

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（2）請(qǐng)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究：
限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑：燒杯、試管；0.01mol/L KMnO₄、0.02mol/L KMnO₄、0.2mol/LH₂C₂O₄、0.1mol/LH₂C₂O₄、0.1mol/LHCl、0.1mol/LH₂SO₄．
請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)（在答題卡上作答）
請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論（可不填滿）．

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
	現(xiàn)象：   結(jié)論：

（3）在實(shí)驗(yàn)過程中，同學(xué)觀察到，酸性高錳酸鉀溶液與草酸溶液混合后，一段時(shí)間內(nèi)都觀察不到明顯的褪色現(xiàn)象，但是一旦觀察到溶液開始褪色的現(xiàn)象后，溶液幾乎瞬間就變?yōu)榱藷o色，對(duì)此，你認(rèn)為可能的原因是

 

，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明你的結(jié)論

 

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Answer 1

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能將草酸氧化為二氧化碳，本身被還原為錳離子，據(jù)此書寫化學(xué)方程式；
（2）化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)的濃度，則化學(xué)反應(yīng)速率不同，據(jù)此回答判斷；
（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中生成的硫酸錳對(duì)反應(yīng)的催化作用來回答．

解答： 解：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能將草酸氧化為二氧化碳，本身被還原為錳離子，反應(yīng)為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
（2）反應(yīng)物的濃度不同，則化學(xué)反應(yīng)速率不同，可以控制其他條件不變，只改變草酸的濃度，草酸的濃度越大，高錳酸鉀的顏色退去的越快，反應(yīng)速率越快，
故答案為：

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
取兩支試管，各加入3mL0.01mol/L KMnO4，1mL0.1mol/LH2SO4	現(xiàn)象：2mol/LH2C2O4溶液的KMnO4溶液褪色更快 結(jié)論：反應(yīng)物濃度越大，化學(xué)反應(yīng)速率越快
將一支試管中加入0.2mol/LH2C2O4溶液2mL，記錄溶液褪色的時(shí)間
將另一支試管中加入0.1mol/LH2C2O4溶液2mL，記錄溶液褪色的時(shí)間

（3）酸性高錳酸鉀溶液與草酸溶液混合后，一段時(shí)間內(nèi)都觀察不到明顯的褪色現(xiàn)象，但是一旦觀察到溶液開始褪色的現(xiàn)象后，溶液幾乎瞬間就變?yōu)榱藷o色，則說明反應(yīng)中生成的MnSO₄對(duì)反應(yīng)有催化作用，為了進(jìn)行驗(yàn)證，可以在兩支試管中各加入4mL0.01mol/L KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol/LH₂C₂O₄溶液，再向其中一支試管中加入一粒MnSO₄固體，搖勻，記錄溶液褪色所需時(shí)間，若加入硫酸錳后，高錳酸鉀顏色退去的速率加快，則可以證明該結(jié)論：硫酸錳的催化作用，
故答案為：反應(yīng)中生成的MnSO₄對(duì)反應(yīng)有催化作用；可以在兩支試管中各加入4mL0.01mol/L KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol/LH₂C₂O₄溶液，再向其中一支試管中加入一粒MnSO₄固體，搖勻，記錄溶液褪色所需時(shí)間．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道關(guān)于影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素的實(shí)驗(yàn)探究題，注意控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用是關(guān)鍵，難度中等．