Question

20．某探究小组用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应过程中溶液紫色消失的方法，研究影响反应速率的因素．
（1）该反应的离子方程式为2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
实验条件作如下限定：所用KMnO₄酸性溶液的浓度可选择0.01mol•L^-1、0.001mol•L^-1，每次实验KMnO₄酸性溶液的用量均为4mL、H₂C₂O₄溶液（0.1mol•L^-1）的用量均为2mL．在其它条件相同的情况下，某同学改变KMnO₄酸性溶液的浓度，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

KMnO4酸性溶液 的浓度/mol•L-1	溶液褪色所需时间t/min
	第1次	第2次	第3次
0.01	14	13	11
0.001	6	7	7

（2）计算用0.001mol•L^-1KMnO₄酸性溶液进行实验时KMnO₄的平均反应速率1×10^-4mol/（L•min）（忽略混合前后溶液的体积变化）．
（3）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是否可行？不行．（填“行”或“不行”）

Answer 1

分析 （1）高锰酸钾具有强氧化性，能将草酸氧化为二氧化碳，本身被还原为锰离子，据此书写离子方程式；
（2）先求出反应开始时c（KMnO₄），然后求出三次褪色的平均时间，最后根据ν（KMnO₄）=$\frac{△c}{△t}$进行计算；
（3）因颜色是由KMnO₄产生，虽然KMnO₄浓度大反应快，但KMnO₄的量也多，故无法比较．

解答 解：（1）高锰酸钾具有强氧化性，能将草酸氧化为二氧化碳，本身被还原为锰离子，离子方程式为2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）反应开始时：c（KMnO₄）=$\frac{0.001mol/L×0.004L}{0.004L+0.002L}$=0.00067 mol•L^-1
反应时间：△t=$\frac{6min+7min+7min}{3}$=6.7min   
KMnO₄的平均反应速率v（KMnO₄）=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.00067mol/L}{6.7min}$=1×10^-4 mol/（L•min）
故答案为：1×10^-4 mol/（L•min）；
（3）由题中数据知浓度大的褪色时间反而长，因颜色是由KMnO₄产生，虽然KMnO₄浓度大反应快，但KMnO₄的量也多，故无法比较，故不经过计算直接利用表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是不可行的，
故答案为：不行．

点评 本题考查了影响化学反应速率的因素，侧重于学生的分析、实验能力的考查，难度不大，熟练掌握外界条件对化学反应速率的影响为解答关键．