题目内容
【题目】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对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)该反应的离子方程式为____________________________;
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 ,探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是 ;
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,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;
(4)该反应的速率v和时间t的关系如图所示,在t1~t2时段反应速率________(填“加快”或“减慢”或“变化不明显”),主要原因是_____________________。
【答案】
(1)6H++5H2C2O4+2MnO4 -=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)②③ ①②
(3)0.010或1.0×10-2
(4)加快 因为反应生成的Mn2+是该反应的催化剂,使反应速率加快(或答该反应放热)
【解析】
试题分析:
(1)H2C2O4溶液被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,反应的离子方程式为6H++5H2C2O4+2MnO4 -=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)根据题意知,实验目的是探究浓度、温度对反应速率的影响,所以第二组实验与第一组实验的区别是浓度,其它条件相同,第三组实验与第二组实验温度不同,反应物的浓度相同,故答案为:②③;①②。
(3)用KMnO4溶液表示的平均反应速率为:v(KMnO4)= mol·L-1÷min=0.001mol·L-1·min-1。
(4)由图像可知,在t1~t2时段反应速率加快,主要原因是反应生成的Mn2+是该反应的催化剂,使反应速率加快。