题目内容
【题目】已知：乙二酸俗称草酸(结构简式为HOOCCOOH，可简写为H2C2O4)。25℃时，草酸钙的Ksp=4.0×108，碳酸钙的Ksp=2.5×109。回答下列问题：
(1)25℃时向20mL碳酸钙的饱和溶液中逐滴加入8.0×104mol/L的草酸钾溶液20mL，能否产生沉淀________(填“能”或“不能”)。
(2)酸性KMnO4溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应，某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。
I．实验前首先用浓度为0.1000molL1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。
①滴定过程中操作滴定管的图示正确的是________(填编号)。
②判断滴定终点的方法是：________。
③若配制酸性KMnO4标准溶液时，俯视容量瓶的刻度线，会使测得的草酸溶液浓度__________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
Ⅱ．通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000molL1．用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为8mL)。
实验编号 | 温度 (℃) | 催化剂用量 (g) | 酸性高锰酸钾溶液 | 实验目的 a．实验1和2探究 | |
体积(mL) | 浓度(molL1) | ||||
1 | 25 | 0.5 | 4 | 0.1000 | |
b．实验1和3探究反应物浓度对该反应速率的影响；c．实验1和4探究催化剂对该反应速率的影响。 | |||||
2 | 50 | 0.5 | 4 | 0.1000 | |
3 | 25 | 0.5 | 4 | 0.0100 | |
4 | 25 | 0 | 4 | 0.1000 | |
④写出表中a对应的实验目的________；
⑤该小组同学对实验1和3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(min) | ||
第1次 | 第2次 | 第3次 | |
1 | 14.0 | 13.0 | 11.0 |
3 | 6.5 | 6.7 | 6.8 |
分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。某同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述改进的实验方案______。
【答案】不能 A 当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色 偏低 探究温度对该反应速率的影响 其它条件相同时，利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应，测 量溶液褪色时间
【解析】
（1）根据c（Ca2+）c （C2O42-）和Ksp（4.0×10-8）相对大小判断，如果c（Ca2+）c （C2O42-）＜Ksp（4.0×10-8），则无沉淀生成；
（2）I．①根据滴定管的使用规则，滴定时，左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出，防止活塞被意外打开；
②判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色；
③配置酸性KMnO4标准溶液时，俯视容量瓶的刻度线，溶液的体积偏小，配制的溶液的浓度偏大，滴定时消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小，则消耗的高锰酸钾的物质的量偏小；
Ⅱ．④实验1、2反应物用量完全相同，只有温度不同；
⑤因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系，则需满足高锰酸钾的物质的量相同，浓度不同的草酸溶液。
（1）碳酸钙溶液中钙离子浓度为
mol/L=5×10-5mol/L，二者混合后，钙离子浓度=2.5×10-5mol/L，草酸钾的浓度为4.0×10-4mol/L，混合后c（Ca2+）c（C2O42-）=2.5×10-5×4.0×10-4=1×10-8＜Ksp（4.0×10-8），故无沉淀生成，故答案为：不能；
（2）I．①根据滴定管的使用规则，滴定时，左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出，防止活塞被意外打开，即如图A所示操作，故答案为：A；
②判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色，故答案为：当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液恰好由无色变为紫红色且半分钟内不变色；
③配置酸性KMnO4标准溶液时，俯视容量瓶的刻度线，溶液的体积偏小，配制的溶液的浓度偏大，滴定时消耗的高锰酸钾溶液的体积偏小，则消耗的高锰酸钾的物质的量偏小，由反应方程式可知，测定的草酸的物质的量偏小，即测得的草酸溶液浓度偏低，故答案为：偏低；
Ⅱ．④实验1、2反应物用量完全相同，只有温度不同，目的就在于探究温度不同对反应速率的影响，故答案为；探究温度不同对反应速率的影响；
⑤因根据表格中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系，则需满足高锰酸钾的物质的量相同，浓度不同的草酸溶液，故答案为：其它条件相同时，利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应，测量溶液褪色时间。
