Question

3．某同学探究KMnO₄溶液和H₂O₂的反应．
（1）配平反应的离子方程式：
2MnO₄^-+3 H₂O₂-2MnO₂+3O₂↑+2H₂O+2OH^-
（2）对上述反应分析可得出的结论是b
a．H₂O₂作为氧化剂被还原为O₂
b．氧化性：MnO₄^-＞O₂
c．每生成lmolO₂转移4mol电子
d．H₂O₂既有氧化性又有还原性
（3）该同学利用图1装置完成上述实验，为实现反应可控，应将H₂O₂放入分液漏斗中（填仪器名称）
（4）在溶液匀速滴入的前提下，将反应记录数据绘制为图2．则0～a mi内，v（O₂）=$\frac{0.3}{a}$mol/min，曲线所表示的含义为：随着反应的进行，生成O₂的速率逐渐加快．
对此现象可能的解释有（可不填满，也可补加）：
①该反应为放热反应，产生的热量使温度升高，加快反应速率
②反应生成的MnO₂起催化作用
③、．

Answer 1

分析 （1）Mn元素的化合价由+7价降低为+4价，O元素的化合价由-1价升高为0；
（2）结合元素的化合价变化及氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性分析；
（3）分液漏斗可控制液体的流速；
（4）结合v=$\frac{△n}{△t}$计算，由图可知氧气的物质的量增大，曲线斜率增大，则反应速率加快．

解答 解：（1）Mn元素的化合价由+7价降低为+4价，O元素的化合价由-1价升高为0，由电子、电荷及原子守恒可知，离子反应为2MnO₄^-+3H₂O₂=2MnO₂+3O₂↑+2H₂O+2OH^-，
故答案为：2；3；2；3；2；2；
（2）a．H₂O₂作为还原剂，被氧化，氧化产物为O₂，故错误；
b．由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知氧化性：MnO₄^-＞O₂，故正确；
c．每生成lmolO₂转移2mol电子，故错误；
d．该反应中O元素的化合价升高，只体现H₂O₂有还原性，故错误；
故答案为：b；
（3）为实现反应可控，应将H₂O₂放入中分液漏斗中，故答案为：分液漏斗；
（4）由图可知，amin生成氧气为$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，v=$\frac{△n}{△t}$=$\frac{0.3}{a}$mol/min，由图可知氧气的物质的量增大，曲线斜率增大，则反应速率加快，则曲线所表示的含义为：随着反应的进行，生成O₂的速率逐渐加快，可知①该反应为放热反应，产生的热量使温度升高，加快反应速率，②反应生成的MnO₂起催化作用，
故答案为：$\frac{0.3}{a}$；逐渐加快；该反应为放热反应，产生的热量使温度升高，加快反应速率；反应生成的MnO₂起催化作用．

点评 本题考查氧化还原反应及反应速率，为高频考点，把握反应中元素化合价变化及图象分析为解答的关键，侧重分析与应用能力的综合考查，题目难度不大．