题目内容
I．某校化学学习小组为了探究草酸（H2C2O4）的化学性质，设计了如下实验：小组成员在做草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应实验时发现，溶液褪色先慢后快．
（1）上述H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程为
（2）为了探究此反应速率由小变大的原因，甲同学做了如下实验（表中“一”表示未加入该试剂）．
| 实验 编号 | 反应温度 （利用水浴加热） | 稀硫酸 溶液 | MnSO4固体 | 0.10mol/L KMnO4溶液 | 褪色 时间 |
| 1 | 750C | 一 | 一 | 1mL | 100s |
| 2 | 750C | 10滴 | 一 | 1mL | 40s |
| 3 | 750C | 10滴 | 加入少许 | 1mL | 3s |
II．乙同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量．进一步查阅资料得知，草酸（H2C2O4）是酸性强于醋酸的二元弱酸，对应的钙盐（CaC2O4）不溶于醋酸，能溶于强酸．
（1）欲准确测定菠菜中草酸盐含量，回答有关问题：
①操作：取m g菠菜样品，将其中草酸盐转化为 CaC2O4沉淀分离出来，用盐酸溶解后，溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液．每次移取25.00mL该溶液，用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定，滴定实验重复操作2-3次．平均消耗标准溶液V mL．
②计算：菠菜中草酸盐（以C2O42-计）的质量分数为
③讨论：用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液结果可能偏高，原因是
Ⅲ另一小组通过测定锌和不同浓度的稀硫酸反应来探究浓度对反应速率的影响（4mol/l稀硫酸，1mol/l稀硫酸，Zn粒）．
所用装置如图：（1）如何检查该装置的气密性
（2）该实验除保证气密性良好外，还需注意：
（3）该小组同学所用实验时间相同，通过测定
Ⅳ．第四组完成温度对反应速度率的影响实验选择的药品为稀硫酸和硫代硫酸钠反应的方程式为
考点：性质实验方案的设计,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验设计题
分析：Ⅰ、（1）高锰酸钾溶液具有氧化性能氧化草酸为二氧化碳，依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式；依据草酸二元弱酸及分布电离书写；
（2）分析图表数据，随着草酸溶液与高锰酸钾溶液反应的进行，生成了Mn2+，Mn2+作为该反应的催化剂，加入少许硫酸锰可加快化学反应速率；
Ⅱ、（1）②依据化学反应的离子方程式定量关系计算；
③高锰酸钾具有强氧化性，菠菜中可能含有奇谈还原性物质；
Ⅲ（1）使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段；
（2）探究浓度对反应速率的影响，则要求其他因素要一样，所以所取的锌粒要基本一样，分液漏斗放硫酸的速率也要基本一样；
（3）根据V=
，所用实验时间相同，则测定生成的氢气的量来证明4mol/l稀硫酸反应速率快；
Ⅳ．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸的反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O．
（2）分析图表数据，随着草酸溶液与高锰酸钾溶液反应的进行，生成了Mn2+，Mn2+作为该反应的催化剂，加入少许硫酸锰可加快化学反应速率；
Ⅱ、（1）②依据化学反应的离子方程式定量关系计算；
③高锰酸钾具有强氧化性，菠菜中可能含有奇谈还原性物质；
Ⅲ（1）使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段；
（2）探究浓度对反应速率的影响，则要求其他因素要一样，所以所取的锌粒要基本一样，分液漏斗放硫酸的速率也要基本一样；
（3）根据V=
| △c |
| △t |
Ⅳ．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸的反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O．
解答：
解：I．（1）高锰酸钾溶液具有氧化性能氧化草酸为二氧化碳，依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，草酸二元弱酸且弱酸分布电离，所以电离方程式为：H2C2O4?HC2O4-+6H+，故答案为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；H2C2O4?HC2O4-+H+；
（2）图表中高锰酸钾溶液加热褪色时间较长，加入稀硫酸褪色时间缩短说明生成的锰离子对分解起了催化作用，加入少许硫酸锰速率增大较快，反应需要的时间缩短，
故答案为：随着草酸溶液与高锰酸钾溶液反应的进行，生成了Mn2+，Mn2+作为该反应的催化剂，可加快化学反应速率；
II．（1）②取m g菠菜样品，将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来，用盐酸溶解后，溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液．每次移取25.00mL该溶液，用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定，滴定实验重复操作2-3次．平均消耗标准溶液V mL，依据反应的离子方程式计算草酸物质的量为x：
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
5 2
x 0.0100mol/L×v×10-3L
故答案为：
×100%；
③用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液中可能含有其他还原性物质会消耗高锰酸钾，导致结果可能偏高，
故答案为：菠菜中还含有其他还原性物质，能与KMnO4反应；
Ⅲ（1）使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段，检查该装置的气密性可关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器的内管一段距离后松手，若内管能回到开始位置，证明气密性好，若不能则说明气密性不好；
故答案为：关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器的内管一段距离后松手，若内管能回到开始位置，证明气密性好，若不能则说明气密性不好；
（2）探究浓度对反应速率的影响，则要求其他因素要一样，所以所取的锌粒要基本一样，分液漏斗放硫酸的速率也要基本一样，故答案为：锌粒要基本一样；分液漏斗放硫酸的速率也要基本一样；
（3）根据V=
，所用实验时间相同，则测定生成的氢气的量来证明4mol/l稀硫酸反应速率快，故答案为：生成的氢气的量；
Ⅳ．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸的反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O，故答案为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O．
（2）图表中高锰酸钾溶液加热褪色时间较长，加入稀硫酸褪色时间缩短说明生成的锰离子对分解起了催化作用，加入少许硫酸锰速率增大较快，反应需要的时间缩短，
故答案为：随着草酸溶液与高锰酸钾溶液反应的进行，生成了Mn2+，Mn2+作为该反应的催化剂，可加快化学反应速率；
II．（1）②取m g菠菜样品，将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来，用盐酸溶解后，溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液．每次移取25.00mL该溶液，用0.0100mol?L-1KMnO4标准溶液滴定，滴定实验重复操作2-3次．平均消耗标准溶液V mL，依据反应的离子方程式计算草酸物质的量为x：
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
5 2
x 0.0100mol/L×v×10-3L
故答案为：
| 0.0100×10 -3×5×100×88×V |
| 2×25.00×m |
③用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液中可能含有其他还原性物质会消耗高锰酸钾，导致结果可能偏高，
故答案为：菠菜中还含有其他还原性物质，能与KMnO4反应；
Ⅲ（1）使装置内外形成气压差是气密性检查的常用手段，检查该装置的气密性可关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器的内管一段距离后松手，若内管能回到开始位置，证明气密性好，若不能则说明气密性不好；
故答案为：关闭分液漏斗活塞，向外拉注射器的内管一段距离后松手，若内管能回到开始位置，证明气密性好，若不能则说明气密性不好；
（2）探究浓度对反应速率的影响，则要求其他因素要一样，所以所取的锌粒要基本一样，分液漏斗放硫酸的速率也要基本一样，故答案为：锌粒要基本一样；分液漏斗放硫酸的速率也要基本一样；
（3）根据V=
| △c |
| △t |
Ⅳ．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸的反应方程式为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O，故答案为：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2+H2O．
点评：本题考查了物质性质的实验设计和实验分析判断，定量测定实验的设计和计算应用，掌握实验基础和物质性质是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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