题目内容
【题目】某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:KMnO4+H2C2O4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O (未配平)。
0.1mol·L-1KMnO4酸性溶液的体积/mL | 0. 6mol·L-1 H2C2O4溶液的体积/mL | H2O的积/mL | 实验温度/℃ | 溶液褪色时所需时间/min | |
实验1 | 10 | V1 | 35 | 25 | |
实验2 | 10 | 10 | 30 | 25 | |
实验3 | 10 | 10 | V2 | 50 |
(1)表中V1=___________mL , V2=___________mL。
(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____________。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2 min,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(H2C2O4)=________________。
(4)已知50 ℃时c(MnO)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25 ℃时c(MnO)~t的变化曲线示意图________。
【答案】 5 30 2和3 1和2 0.025 mol·L-1·min-1
【解析】(1)由表中实验2和实验1知道温度相同,是讨论浓度对化学反应速率的影响。所以溶液的总体积也应该相同均为50mL,分析知道表中V1溶液体积为60-35-10=5mL ,V2=50-10-10=30mL。
(2)根据上表分析实验2和实验3反应物浓度相同,温度不同,所以是探究温度对化学反应速率的影响的因素,的实验编号是 2和3。根据上表分析实验2和实验1反应物温度相同,浓度不同.所以探究反应物浓度对化学反应速率影响的,其实验编号应该是1和2。
(3)由化学反应关系可知:2KMnO4 +5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O加入的 KMnO4 的物质的量为0.010.1=0.001mol, 加入的H2C2O4 的物质的量为0.0050.6=0.003mol, 2KMnO4 5H2C2O4关系知道H2C2O4过量,所以参加反应的n(H2C2O4)= 0.010.15/2=0.0025mol
实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2 min,所以H2C2O4在2 min内平均反应速率v(H2C2O4)=0.0025mol/(0.05L2 min)= 0.025 mol·L-1·min-1。答案:0.025 mol·L-1·min-1
(4)根据影响化学反应速率的因素可知,升高温度化学反应速率加快,已知50 ℃时c(MnO)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,25 ℃时化学反应速率减慢,所用时间变长。所以c(MnO)~t的变化曲线示意图为。