题目内容
【题目】某研究性学习小组的同学为了探究影响化学反应速率的外界条件,选择酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液的反应为研究对象。
已知①2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O;
②该反应的催化剂是Mn2+。
同学们设计的方案见下表。
C(KMnO4)/mol·L-1 | V(KMnO4溶液)/mL | V(H2C2O4溶液)/mL | C(H2C2O4溶液)/mol·L-1 | 温度/℃ | 催化剂(MnSO4) | |
实验A | 0.05 | 2 | 4 | 0.2 | 室温 | 无 |
实验B | 0.05 | 2 | 4 | 0.1 | 室温 | 无 |
实验C | 0.05 | 2 | 4 | 0.1 | 热水 | 无 |
实验D | 0.05 | 2 | 4 | 0.1 | 室温 | 有 |
(1)选择KMnO4和H2C2O4溶液的反应为研究对象,理由是__________,该反应中还原剂为__________,表现氧化性的物质是__________,每消耗1molKMnO4转移电子的物质的量为____________________。
(2)研究某一因素 影响时要设计对比实验,本实验中的对比实验是__________(填字母)。
(3)为探究温度对反应速率的影响,应选择实验__________(填字母)。
(4)实验中同学们发现实验A和实验B中酸性KMnO4溶液紫色消失先慢后快,请你推测导致该现象可能的原因______________________________。
【答案】 反应有明显的颜色变化 H2C2O4 KMnO4 5mol 实验B 实验B和C 反应放热温度升高或反应生成MnSO4,加快了反应。
【解析】(1)KMnO4溶液显紫色,KMnO4和H2C2O4溶液的反应过程中有明显的颜色变化;该反应中碳元素的化合价升高,则还原剂为H2C2O4,表现氧化性的物质是KMnO4,KMnO4的还原产物为Mn2+,则每消耗1molKMnO4转移电子的物质的量为(7-2)mol=5mol;
(2)实验A和B相比只有草酸浓度发生变化,实验B和C相比只存在温度变化,实验B和D相比只存在是否有催化剂,则本实验中的对比实验是B;
(3)实验B和C相比只存在温度变化,可用来探究温度对反应速率的影响;
(4)发现实验A和实验B中酸性KMnO4溶液紫色消失先慢后快,可能是此反应放热温度升高或反应生成MnSO4,加快了反应。