Question

某小组利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡，混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案：

编号	H2C2O4溶液	酸性KMnO4溶液	温度/℃
浓度/mol•L-1	体积/mL	浓度/mol•L-1	体积/mL
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（1）该反应的离子方程式为                      ；

（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是         (填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是              ；

（3）实验①测得KMn0₄溶液的褪色时间为40 s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMn0₄)=        mol·L^-1·min^-1；

（4）已知50℃时c(MnO₄^-)～反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出25℃时c(Mn0₄^-)～t的变化曲线示意图。

Answer 1

【答案】（1）16H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄ ^-＝2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O   （2）②③；①②  （3）0.010或1.0×10^-2

（4）

【解析】

试题分析：（1）根据反应后H₂C₂O₄转化为CO₂逸出，KMnO₄转化为MnSO₄，利用化合价升降相等写出反应的化学方程式为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄＝K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，则离子方程式为16H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄^-＝2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案为：16H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄ ^-＝2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；

（2）探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：②和③；探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②，故答案为：②和③； ①和②；

（3）草酸的物质的量为：0.10mol•L^-1×0.002L＝0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为：0.010mol•L^-1×0.004L＝0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002mol：0.00004mol＝5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：（0.010mol/L×0.004L）÷（0.002L+0.004L）＝×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率v（KMnO₄）＝×0.010mol/L÷40s/60s/min=0.010mol•L^-1•min^-1，故答案为：0.010或1.0×10^-2；

（4）25℃时反应速率小于50℃时，所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小，反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间，据此画出25℃时c（MnO₄^-）～t的变化曲线示意图为：，故答案为：。

考点：考查探究温度、浓度对反应速率的影响、浓度随时间变化的曲线