Question

【题目】某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应（此反应为放热反应）来探究“条件对化学反应速率的影响”，并设计了如下的方案记录实验结果（忽略溶液混合体积变化）。限选试剂和仪器：0.20 mol/L H2C2O4溶液、0.010 mol/L KMnO4溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。

回答下列问题：

(1)KMnO4溶液用_______酸化（填名称）；写出上述反应的离子方程式：__________；

(2)上述实验①②是探究____________对化学反应速率的影响；上述实验②④是探究__________对化学反应速率的影响。若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则a为______________；表格中的“乙”填写t/s，其测量的是__________________。

(3)已知实验①50℃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，画出实验②25℃时c(MnO4-)～t的变化曲线示意图。____________________

Answer 1

【答案】硫酸 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+= 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O 温度 催化剂 0.5 酸性KMnO4溶液褪色的时间

【解析】

(1)酸性的KMnO4溶液有强氧化，不能选择还原性的酸酸化；H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水；

(2)实验①②是在相同浓度，不使用催化剂，不同温度下进行的实验探究；而实验②④是在相同浓度、相同温度，是否使用催化剂条件下进行的实验探究；上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则混合液的总体积必须相同；反应速率需要通过时间的快慢来体现；
(3)根据温度降低反应速率减小画出25℃时c(MnO4-)～t的变化曲线示意图。

(1)酸性的KMnO4溶液有强氧化，不能选择还原性的酸酸化，也不能选择强氧化性的酸如硝酸酸化，只能选择稀硫酸酸化；H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水，则反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。

(2)实验①②是在相同浓度，不使用催化剂的条件下进行的，但反应温度不同，则为探究温度对速率的影响；而实验②④是在相同浓度、相同温度的条件下进行的，但②不使用催化剂，而④使用催化剂，则为探究催化剂对反应速率的影响；上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则混合液的总体积必须相同，实验②溶液总体积为6mL，则实验③中所需水的体积a=6mL-1.5mL-4.0mL=0.5mL；反应速率需要通过时间的快慢来体现，则乙中需要测量的是KMnO4溶液褪色所需时间；

(3)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：。