题目内容
【题目】KMnO4是中学化学常见的试剂。
Ⅰ．某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4（弱电解质）的反应来探究“外界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：0.20mol／L H2C2O4溶液、0.010mol／L KMnO4酸性溶液、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽
物理量 编号 | V（0.20 mol／L H2C2O4溶液）／mL | 甲 | V（0.010mol／L KMnO4溶液）／mL | M（MnSO4固体）／g | T／℃ | 乙 |
① | 2.0 | 0 | 4.0 | 0 | 50 | |
② | 2.0 | 0 | 4.0 | 0 | 25 | |
③ | 1.0 | a | 4.0 | 0 | 25 | |
④ | 2.0 | 0 | 4.0 | 0.1 | 25 |
回答下列问题：
（1）完成上述反应原理的离子反应方程式________
（2）上述实验①②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，则表格中“甲”应填写________，a为________；
乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写________。
上述实验②④是探究________对化学反应速率的影响。
Ⅱ．某化学小组利用下图装置进行实验证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2。限选试剂：KBr溶液、KMnO4溶液、浓盐酸、浓硫酸
（3）装置a、d中盛放的试剂分别是：________、________；
（4）实验中观察到的现象为________________________________；
此实验装置的不足之处是____________________。
【答案】 
温度 V（蒸馏水）／mL 1.0 t（溶液褪色时间）／s 催化剂 浓盐酸 KBr溶液 c中有黄绿色气体产生 d中溶液变为棕（橙）黄色 没有尾气吸收装置
【解析】Ⅰ．（1）反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，碳元素化合价从+3价升高到+4价，失去1个电子，所以根据电子得失守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋+10CO2↑+8H2O；（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①②的反应条件可知，实验①②可探究温度对反应速率的影响；实验②③中的H2C2O4溶液的加入体积不同，故要探究H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积均为6.0mL，则a的值为1.0；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短，故乙要测量的物理量是溶液褪色的时间（t溶液褪色时间/s）；上述实验②④中不同之处再与④中加入了硫酸锰固体，因此是探究催化剂对化学反应速率的影响。
Ⅱ．（3）要证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，则需要利用高锰酸钾氧化浓盐酸产生氯气，氯气通入溴化钾溶液中产生溴，所以装置a、d中盛放的试剂分别是浓盐酸、KBr溶液；（4）根据以上分析可知实验中观察到的现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕（橙）黄色；氯气和溴均有毒，则此实验装置的不足之处是没有尾气吸收装置。
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