Question

【題目】已知用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液能與KMnO4溶液反應(yīng)．某化學(xué)小組研究發(fā)現(xiàn)，少量MnSO4可對該反應(yīng)起催化作用．為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如下：

（1）常溫下，探究不同的初始pH和草酸溶液濃度對反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，則A=____，C=____，E=_____．

（2）該反應(yīng)的離子方程式______________________________________．

（3）若t1＜t2，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)①和②得到的結(jié)論是_____________________________．

（4）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)每組實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化總是如圖，其中t1～t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①__________________；②__________________________．

（5）化學(xué)小組用滴定法測定KMnO4溶液物質(zhì)的量濃度：取ag草酸晶體（H2C2O42H2O，摩爾質(zhì)量126g/mol）溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液置于錐形瓶中，加入適量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，重復(fù)滴定三次，平均消耗KMnO4溶液VmL．滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是：______________________________；實(shí)驗(yàn)中所需的定量儀器有__________________（填儀器名稱）．該KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為____mol/L．

Answer 1

【答案】2 50 10 5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 其他條件相同時(shí)，溶液的初始pH越小，該反應(yīng)的反應(yīng)速率越快 該反應(yīng)放熱 產(chǎn)物Mn2+是反應(yīng)的催化劑 加入最后一滴KMnO4溶液，溶液變?yōu)榧t色，且30s內(nèi)紅色不褪去 托盤天平、250mL容量瓶、（酸式）滴定管

【解析】

（1）根據(jù)比較外界條件對反應(yīng)速率的影響，只允許有一個(gè)條件不同，其他條件必須相同確定；

（2）草酸與高錳酸鉀反應(yīng)生成錳離子和二氧化碳、水；

（3）根據(jù)pH不同，對反應(yīng)速率的影響確定；

（4）依據(jù)溫度和催化劑對反應(yīng)速率的影響分析；

（5）高錳酸鉀本身有顏色，故不需要另加指示劑；稱量固體用托盤天平、配制250mL溶液用250mL容量瓶、量取KMnO4溶液和草酸溶液用到酸式滴定管；利用關(guān)系式法進(jìn)行計(jì)算；

（1）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)探究不同的初始pH和草酸溶液濃度對反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)要求控制KMnO4溶液初始濃度相同，則KMnO4溶液的體積為50mL，總體積為100mL，則C=50，D=50，B=20，E=10，探究外界條件對反應(yīng)速率的影響，需保證其他條件相同，通過分析表格可知①與②的pH不同，②與③的草酸濃度不同，則A=2；

答案：2；50；10；

（2）草酸與高錳酸鉀反應(yīng)是錳離子和二氧化碳、水，其反應(yīng)的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；

答案：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；

（3）實(shí)驗(yàn)①和②只有pH不同，其它條件都相同，而且t1<t2，說明其他條件相同時(shí)，溶液的初始pH越小，該反應(yīng)的反應(yīng)速率越快；

答案：其他條件相同時(shí)，溶液的初始pH越小，該反應(yīng)的反應(yīng)速率越快；
（4）對于該反應(yīng)，影響化學(xué)反應(yīng)的速率只有溫度和催化劑，所以反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化總是如圖，其中t1～t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：反應(yīng)放熱導(dǎo)致溫度升高或產(chǎn)物Mn2+是反應(yīng)的催化劑；

答案：該反應(yīng)放熱；產(chǎn)物Mn2+是反應(yīng)的催化劑；

（5）高錳酸鉀本身有顏色，故不需要另加指示劑，草酸反應(yīng)完畢，加入最后一滴KMnO4溶液，溶液變?yōu)榧t色，紅色30s內(nèi)不褪去，說明滴定到終點(diǎn)；稱量固體用托盤天平、配制250ml溶液用250mL容量瓶、量取KMnO4溶液和草酸溶液用到酸式滴定管；

c（草酸）==mol/L

由關(guān)系式 2KMnO4 ～ 5H2C2O4

2 5

cmolL-1×V×10-3L mol/L×25×10-3mol

c=mol/L

答案：加入最后一滴KMnO4溶液，溶液變?yōu)榧t色，且30s內(nèi)紅色不褪去；托盤天平、250mL容量瓶、（酸式）滴定管；