Question

某小组利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反应来探究“外界条件多化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下的方案。

编号	H2C2O4溶液	酸性KMnO4溶液	温度/℃
浓度/ mol•L^－1	体积/mL	浓度/ mol•L^－1	体积/mL
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（1）已知反应后H₂C₂O₄转化为CO₂逸出，KMnO₄转化为MnSO₄，标况下，每生成89.6L CO₂气体，转移          mol 电子。写出H₂C₂O₄与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式：

（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是          （填编号，下同），可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是            。本实验通过测定            来判断反应的快慢。

（3）实验①测得KMnO₄溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v（KMnO₄）=_______________ mol•L^－1•min^－1。

Answer

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

（2）②和③， ①和② 溶液褪色所需时间 （3）0.01

【解析】

试题分析：（1）根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；

（2）探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：②和③；探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②；本实验通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。

（3）草酸的物质的量为：0.10mol•L-1×0.002L＝0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为：0.010mol•L-1×0.004L＝0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002mol：0.00004mol＝5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：（0.010mol/L×0.004L）÷（0.002L+0.004L）＝×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）＝×0.010mol/L÷（40/60min）＝0.010mol•L-1•min-1。

考点：考查探究温度、浓度对反应速率的影响、浓度随时间变化的曲线