Question

【题目】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，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。方案如下：

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）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4溶液转化为MnSO4，该反应的离子方程式为______________________，每消耗1 mol H2C2O4转移_____mol电子。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40 s，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(KMnO4)＝________mol·L－1·s－1。

（4）已知50 ℃时c(MnO4－)～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(MnO4－)～t的变化曲线示意图。_____________

（5）有同学做实验时发现，酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应开始时，溶液褪色慢，但过了一段时间后溶液褪色明显加快。针对上述实验现象，该同学提出以下的猜想。

猜想a：酸性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。

猜想b：________________________________________。

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

Answer 1

【答案】 2 2.5 ②③ ①② 0.010(或1.0×10－2) Mn2+对该化学反应起催化作用 B

【解析】

（1）根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的离子方程式；

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转移2mol电子；

（2）探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同；

探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同；

（3）根据反应方程式及反应速率分式计算；

（4）25℃时反应速率小于50℃时，所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小，反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间，据此画出曲线示意图；

（5）①由图3可知反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4（或Mn2+）为该反应的催化剂；

②与实验1作对比实验，则加入的硫酸锰的量不同，其它条件必须相同。

（1）根据反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；反应的离子方程式为；

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转移2mol电子；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；

（2）探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：②和③；

探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②；

（3）草酸的物质的量为：0.10molL-1×0.002L=0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为：0.010molL-1×0.004L=0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002mol：0.00004mol=5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：=×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）==0.010molL-1min-1；

（4）25℃时反应速率小于50℃时，所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小，反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间，据此画出25℃时c（MnO4-）～t的变化曲线示意图为：；

（5）①由图3可知反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4（或Mn2+）为该反应的催化剂，故答案为：Mn2+对该化学反应起催化作用；

②与实验1作对比实验，则加入的硫酸锰的量不同，其它条件必须相同，所以加入的少量固体为MnSO4，

答案选B。