题目内容
【题目】利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”,某小组设计了如下方案: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。
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H2C2O4与KMnO4反应产生MnSO4和CO2。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥________。
(2)探究温度对反应速率影响的实验编号是___________(填编号,下同),探究反应物浓度对反应速率影响的实验编号是____________。
(3)不同温度下c(MnO4-)随反应时间t的变化曲线如图所示,判断T1_________T2(填“>”或“<”)
【答案】2.5 ②和③ ①和② <
【解析】
根据外界条件对化学反应速率的影响进行推测。
(1)H2C2O4中碳元素的化合价为+3价,变成二氧化碳后化合价总共升高了2(4-3)价,所以每消耗1mol H2C2O4失去2mol电子;1molKMnO4被还原为Mn2+得到5mol电子,为了观察到紫色褪去,高锰酸钾的物质的量应该少量,即c(H2C2O4):c(KMnO4)≥=2.5,故答案为:2.5;
(2)②和③的条件中,只有温度不同,故探究温度对反应速率影响,①和②中,只有浓度不同,即探究的是浓度对化学反应速率的影响,故答案为:②和③,①和②;
(3)从图像而知,单位时间内,T2时c(MnO4-)变化的多,说明T2时MnO4-的化学反应速率快,而c(MnO4-)相同时,温度越高,化学反应速率越快,故可知T2>T1,故答案为:<。