题目内容
某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素．（1）该反应的离子方程式为（提示：H2C2O4的一级电离常数为5.4×10-2）______．
（2）实验条件作如下限定：所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01mol?L-1、0.001mol?L-1，催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择298K、323K．每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL．如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响，通过变换这些实验条件，至少需要完成______个实验进行对比即可得出结论．
（3）在其它条件相同的情况下，某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：
| KMnO4酸性溶液 的浓度/mol?L-1 | 溶液褪色所需时间 t/min | ||
| 第1次 | 第2次 | 第3次 | |
| 0.01 | 14 | 13 | 11 |
| 0.001 | 6 | 7 | 7 |
②若不经过计算，直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行？______．若不可行（若认为可行则不填），请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案：______．
（2）所做的实验至少有对比实验、改变浓度的实验、改变温度的实验、加催化剂的实验．
（3）①根据v=
计算．②因颜色是由KMnO4产生，虽然KMnO4浓度大反应快，但KMnO4的量也多，故无法比较；如果想通过直接观察褪色时间长短来判断必须保证高锰酸钾的体积与浓度相同．
解答：（1）在酸性条件下，高锰酸根离子能和草酸发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水，
离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．
故答案为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O．
（2）要得出反应物浓度、温度、催化剂对反应速率影响的结论至少要完成：①取不同浓度KMnO4溶液，在相同温度下进行反应；②取同浓度KMnO4溶液，在不同温度下进行反应；③取同浓度KMnO4溶溶，在同温度且有催化剂的条件下进行反应；④取同浓度KMnO4溶液，在同温度且不使用催化剂的条件下进行反应等3个实验来进行对比．
故答案为：4．
（3）①反应开始时：c（KMnO4）=
=0.00067 mol?L-1反应时间：△t=
=6.7min KMnO4的平均反应速率：
ν（KMnO4）=
=
=1×10-4 mol?L-1?min-1故答案为：1×10-4 mol?L-1?min-1．
②由题中数据知浓度大的褪色时间反而长，因颜色是由KMnO4产生，虽然KMnO4浓度大反应快，但KMnO4的量也多，故无法比较，故不经过计算直接利用表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是不可行的；所以若想通过直接观察褪色时间长短来判断溶液浓度的大小，则必须保证KMnO4酸性溶液的浓度相同，才能判断H2C2O4溶液浓度的大小．
故答案为：否（或：不可行）； 取过量的体积相同、浓度不同的草酸溶液分别同时与体积相同、浓度相同的高锰酸钾酸性溶液反应．
点评：本题考查了影响化学反应速率的因素，难度不大，注意决定反应速率的是物质本身的性质，外界条件只是影响因素．
已知2MnO4－＋5H2C2O4＋6H+＝2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O，某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4（草酸）溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010 mol· L—1、0.0010mol· L—1，催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液（0.10mol· L—1）的用量均为2 mL。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
| 实验编号 | T/K | 催化剂的用量 / g | 酸性KMnO4溶液的浓度／mol·L-1 | 实验目的 |
| ① | 298 | 0.5 | 0.010 | a. 实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b. 实验①和③探究温度对反应速率的影响； c. 实验①和④探究催化剂对反应速率的影响。 |
| ② |
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| |
| ③ |
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|
| |
| ④ |
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（2）某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：
| 实验编号 | 溶液褪色所需时间 t / min | ||
| 第1次 | 第2次 | 第3次 | |
| ① | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
| ② | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
则实验②中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为 （忽略混合前后溶液的体积变化）。
某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.010 mol·L-1、0.0010 mol·L-1，催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液（0.10 mol·L-1）的用量均为2 mL。
⑴ 请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
| 实验 编号 | T/K | 催化剂的用量 / g | 酸性KMnO4溶液的浓度／mol·L-1 | 实验目的 |
| ① | 298 | 0.5 | 0.010 | a. 实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响； b. 实验①和 探究温度对该反应速率的影响； c. 实验①和 探究催化剂对该反应速率的影响。 |
| ② | | | | |
| ③ | | | | |
| ④ | | | |
| 实验编号 | 溶液褪色所需时间 t / min | ||
| 第1次 | 第2次 | 第3次 | |
| ① | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
| ② | 6.0 | 7.0 | 7.0 |
② 该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液的浓度越小，所需要的时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确 （填“是”或“否”）。他认为不用经过计算，直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为是否可行 （填“是”或“否”），若不可行（若认为可行则不填），请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方法： 。
某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01 mol?L-1、0.001 mol?L-1， 催化剂的用量可选择0.5g、0g，实验温度可选择298K、323K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液（0.1 mol?L-1）的用量均为2mL。
（1）配平化学方程式：
______KMnO4 +____H2C2O4 +_____H2SO4 → ____K2SO4 +_____MnSO4 +_____CO2 +______H2O
（2）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
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实验编号 |
T/K |
催化剂的用量/ g |
KMnO4酸性溶液的浓度/mol?L-1 |
实验目的 |
|
① |
298 |
0.5 |
0.01 |
（Ⅰ）实验①和②探究KMnO4酸性溶液的浓度对该反应速率的影响； （Ⅱ）实验①和③探究温度对该反应速率的影响； （Ⅲ）实验①和______探究催化剂对该反应速率的影响 |
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② |
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③ |
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|
④ |
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0 |
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（3）在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现，未加催化剂的情况下，刚开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久后突然褪色，反应速率明显加快。
针对上述实验现象，同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快，从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是________________
若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是_______
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．二氧化锰 D．水
（4）某同学对实验①和②分别进行三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：
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KMnO4酸性溶液 的浓度 / mol?L-1 |
溶液褪色所需时间 t / min |
||
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第1次 |
第2次 |
第3次 |
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0.01 |
14 |
13 |
11 |
|
0.001 |
6 |
7 |
7 |
计算用0.001 mol?L-1 KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率 （忽略混合前后溶液体积的变化）。
（4） 若不经过计算，直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行？_________。若不可行（若认为可行则不填），请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案_____________________________________