Question

甲、乙两个实验小组利用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO₄溶液均已加入H₂SO₄) ：

甲组：通过测定单位时间内生成CO₂气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验，实验装置如图。其中A、B的成分见表：

序号	A溶液	B溶液
①	2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
②	2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
③	2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液	4 mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4

(1)该反应的离子方程式为_____________________________，实验结束后读数前需要移动量气管，使两个量气管的液面相平。

乙组：通过测定KMnO₄溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率。为了探究KMnO₄与H₂C₂O₄浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验

实验编号	1	2	3	4
水/mL	10	5	0	X
0.5mol/LH2C2O4/mL	5	10	10	5
0.2mol/L KMnO4/mL	5	5	10	10
时间/S	40	20	10	______

(2) X=______，4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是________________。

(3)2号反应中，H₂C₂O₄的反应速率为_____________。

(4)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做3号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果如表：

时间/S	0	5	10	15	20	25	30
温度/℃	25	26	26	26	26.5	27	27

结合实验目的与表中数据，你得出的结论是_______________________。

(5)从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是______________的影响。若用实验证明你的猜想，除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是_________。

a.硫酸钾        b.水           c.二氧化锰         d.硫酸锰

Answer

5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 5 H2C2O4的量太少，KMnO4过量 0.00625mol·L-1·s-1 反应速率加快不是温度的影响 催化剂 d

【解析】(1) 该反应为酸性高锰酸钾氧化草酸生成二氧化碳同时生成硫酸锰，反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；（2）为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，实验1-4中溶液的总体积应该为20，则X=20-10-5=5；根据反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O可知，10mL酸性高锰酸钾需要消耗10mL草酸溶液，所以实验4中H2C2O4的量太少，KMnO4过量，导致溶液没有褪色；（3）2号实验中草酸的物质的量为：0.5mol/L×0.01L=0.005mol，高锰酸钾的物质的量为：0.2mol/L×0.005L=0.001mol，

根据反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O可知，高锰酸钾不足，所以反应中消耗的草酸的物质的量为：0.001mol×=0.0025mol，2号反应中，H2C2O4的反应速率为：v（H2C2O4）==0.00625mol/（L•s）；(4)从表中数据可知，温度升高不明显，对反应速率影响不大，反应速率加快不是温度的影响；(5) KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可。答案选d。