题目内容
甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素．（1）该反应的离子方程式为（提示：H2C2O4是弱酸）
设计实验方案如下（实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4）：
（2）甲组：通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小． 实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放下，A、B的成分见下表：
| 序号 | T （K） | 催化剂用量（g） | A溶液 | B溶液 |
| ① | 298 | 0 | 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 | 4mL 0.001mol/L KMnO4溶液 |
| ② | 298 | 0 | 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 | 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液 |
| ③ | 323 | 0.5 | 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 | 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液 |
| ④ | 298 | 0.5 | 2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液 | 4mL 0.01mol/L KMnO4溶液 |
（3）乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小．
取两支试管对实验①和②分别进行三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：
| 实验序号 | 溶液褪色所需时间t（min） | ||
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
| ① | 6 | 7 | 7 |
| ② | 14 | 11 | 13 |
考点：探究温度、压强对化学反应速率的影响
专题：实验设计题
分析：（1）高锰酸钾具有强氧化性，能氧化草酸为二氧化碳，据此解答即可；
（2）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，对比③④实验可探究温度对化学反应速率的影响，对比②③实验可探究催化剂对化学反应速率的影响，据此分析二氧化碳的体积顺序；
（3）草酸和高锰酸钾反应的方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，分析数据可知高锰酸钾过量．
（2）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，对比③④实验可探究温度对化学反应速率的影响，对比②③实验可探究催化剂对化学反应速率的影响，据此分析二氧化碳的体积顺序；
（3）草酸和高锰酸钾反应的方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，分析数据可知高锰酸钾过量．
解答：
解：（1）高锰酸钾具有强氧化性，能氧化草酸为二氧化碳，高锰酸钾被还原为锰离子，离子反应方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故答案为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（2）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大，对比③④实验可探究温度对化学反应速率的影响，温度高，化学反应速率快，二氧化碳含量大，对比②③实验可探究催化剂对化学反应速率的影响，③中使用了催化剂，故相同时间内③实验中所得二氧化碳最多，
故答案为：温度、浓度和催化剂；③＞④＞②＞①；
（3）c（KMnO4）=0.01mol/L，△t=（14+11+13）/3=12.7min，故v=
=4.9×10-4mol/（L?min），若不经过计算，直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系，故不可行，设计验证方案为：取过量且同体积、不同浓度的草酸和同体积同浓度的KMnO4酸性溶液反应，
故答案为：4.9×10-4mol/（L?min）；不可行；取过量且同体积、不同浓度的草酸和同体积同浓度的KMnO4酸性溶液反应．
（2）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大，对比③④实验可探究温度对化学反应速率的影响，温度高，化学反应速率快，二氧化碳含量大，对比②③实验可探究催化剂对化学反应速率的影响，③中使用了催化剂，故相同时间内③实验中所得二氧化碳最多，
故答案为：温度、浓度和催化剂；③＞④＞②＞①；
（3）c（KMnO4）=0.01mol/L，△t=（14+11+13）/3=12.7min，故v=
| 0.01mol |
| 12.7min |
故答案为：4.9×10-4mol/（L?min）；不可行；取过量且同体积、不同浓度的草酸和同体积同浓度的KMnO4酸性溶液反应．
点评：本题主要考查的是有关化学反应速率的计算、影响化学反应的速率等，属于中等题．
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