题目内容
【题目】KMnO4是实验室中常用的一种试剂。回答下列问题：
（1）K+的结构示意图为___。
（2）在酸性高锰酸钾溶液中滴加过量的草酸(H2C2O4，弱酸)溶液，振荡，溶液紫色变无色。发生的化学反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，若将该反应设计成原电池，则负极反应式为___。
（3）在10mL0.1mol·L-1KMnO4溶液(含稀硫酸)中加入15mL0.5mol.L-1草酸溶液，收集到的CO2的量与时间的关系如图所示。
AB段反应速率增大的原因可能是___(填字母)。
a.该反应是放热反应
b.反应物浓度增大
c.K2SO4起催化作用
d.MnSO4起催化作用
（4）为了探究外界条件对化学反应速率的影响，设计如下方案：
实验 | 0.1mol·L-1KMnO4/mL | 0.5mol·L-1H2C2O4/mL | 0.1mol·L-1H2SO4/mL | 水浴 温度/℃ | 蒸馏水 /mL | 褪色时间 /min |
I | 5.0 | 15.0 | 5.0 | 35 | 0 | t1 |
II | 5.0 | 10.0 | 5.0 | 35 | V | t2 |
III | 5.0 | 15.0 | 3.0 | 35 | 2.0 | t3 |
IV | 5.0 | 15.0 | 5.0 | 45 | 0 | t4 |
①V=___。
②该实验方案不能探究对反应速率有影响的因素是___。
A.浓度 B.酸度 C.温度 D.催化剂
③若测得结果：t4＜t1，则实验结论是___。
【答案】
H2C2O4-2e-=2CO2↑+2H+ a、d 5.0 D 其他条件不变，升温，化学反应速率增大
【解析】
(1)K为19号元素，原子核外有19个电子，失去一个电子形成K+，所以K+的结构示意图为；
(2)原电池中负极失电子发生氧化反应，根据总反应可知反应过程中草酸被氧化成二氧化碳，所以负极反应为H2C2O4-2e-=2CO2↑+2H+；
(3)a．该反应为放热反应，随反应进行放出热量使反应体系温度升高，反应速率加快，故a合理；
b．随反应进行反应不断被消耗，反应物浓度减小，故b不合理；
c．若K2SO4起催化作用则反应开始到结束K2SO4的物质的量并没有变化，反应速率不应该一直增大，故c不合理；
d．随反应进行，溶液中MnSO4逐渐增大，催化作用增加，速率一直加快，故d合理；
综上所述选ad；
(4)①控制变量法探究实验中每组实验的变量应只有一个，所以II组实验中溶液的总体积应与第I组相等，即5.0+10.0+5.0+V=5.0+15.0+5.0，解得V=5.0mL；
②第I和II组实验变量为草酸的浓度，对比两组实验可以探究浓度对反应速率的影响；第I和III组实验变量为硫酸的用量，对比两组实验可以探究酸度对反应速率的影响；第I和IV组实验变量为温度，对比两组实验可以探究温度对反应速率的影响；没有哪两组实验的变量为催化剂，所以不能探究催化剂对反应速率的影响，所以选D；
③第I和IV组实验变量为温度，测得结果：t4＜t1，说明其他条件不变，升温，化学反应速率增大。
