Question

硫酸酸化的草酸(H₂C₂O₄，二元弱酸)溶液能将KMnO₄溶液中的MnO转化为Mn^2＋，草酸被氧化为二氧化碳。某化学小组研究发现，少量MnSO₄可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

（1）常温下，控制KMnO₄溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表，填写空白。

实验 编号	温度	初始 pH	0.1 mol/L草 酸溶液/mL	0.01 mol/L KMnO4 溶液体积/mL	蒸馏水 体积/mL	待测数据(反应混合液褪色时间/s)
①	常温	1	20	50	30	t1
②	常温	2	20	50	30	t2
③	常温	2	40	V1=	V2=	t3

（2）该反应的化学方程式                             。

（3）若t₁<t₂，则根据实验①和②得到的结论是                        。

（4）某小组同学按①进行实验发现反应速率变化如下图，其中t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn^2＋是反应的催化剂、②                       。

（5）化学小组用滴定法测定KMnO₄溶液物质的量浓度：取a g草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O，摩尔质量126 g/mol)溶于水配成250 mL溶液，取25.00 mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄酸化，再用KMnO₄溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO₄溶液V mL。滴定到达终点的现象是：              ；实验中装KMnO₄溶液用到              滴定管(填酸式或碱式)。该KMnO₄溶液的物质的量浓度为          mol/L。

Answer

（1）50 10 （2）5H2C2O4＋2MnO4－＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O

（3）溶液的pH对该反应的速率有影响 （4）该反应放热

（5）滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色 (酸式)滴定管 20a/63

【解析】

试题分析：（1）从表中数据知道②③组是研究浓度对反应速率的影响，为了实验的可对比性，溶液的体积控制为100mL，改变KMnO4的浓度，故KMnO4溶液用50 mL再加10 mL水。

（2）反应的离子方程式5H2C2O4＋2MnO4－＋6H+＝10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O 。

（3）若t1＜t2，说明溶液酸性较强时反应较快，那么则根据实验①和②得到的结论是：溶液的pH对该反应的速率有影响。

（4）由于温度越高，浓度越大，反应速率越快，所以根据图像可知t1～t2时间内速率变快的主要原因除了产物Mn2＋是反应的催化剂外，另一个原因是反应放热，温度升高反应速率加快。

（5）用KMnO4溶液滴定至终点草酸时滴定到达终点的现象是：滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色；酸性高锰酸钾溶液具有酸性和强氧化性，所以量取时要用到酸式滴定管；ag草酸晶体溶于水配成250mL溶液，其物质的量浓度为2a/63mol/L，取25. 00mL溶液滴定，根据关系式5H2C2O4～2MnO4－，设KMnO4溶液的物质的量浓度为cmol/L，则有：5cV＝2×(2a/63)×25，得c＝20a/63mol/L。

考点：考查化学反应速率影响因素的探究、氧化还原反应滴定。