草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时.溶液褪色总是先慢后快.某学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设.并设计了一系列实验进行探究. 实验Ⅰ:在2支试管中分别加入5 mL等浓度的H2C2O4溶液.在其中一支试管中先加入少量MnSO4固体再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液.记录溶液褪色时间.如表1: 试管未加MnSO4的试管加有MnSO4的试管褪色时� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

草酸（H₂C₂O₄）溶液与酸性KMnO₄溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快。某学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设，并设计了一系列实验进行探究。

实验Ⅰ：在2支试管中分别加入5 mL等浓度的H₂C₂O₄溶液，在其中一支试管中先加入少量MnSO₄固体再各加入5滴0.1 mol·L^-1KMnO₄溶液。记录溶液褪色时间，如表1：

试管	未加MnSO₄的试管	加有MnSO₄的试管
褪色时间	30 s	2 s

［表1］

实验Ⅱ：另取2支试管分别加入5 mL等浓度的H₂C₂O₄溶液，在其中一支试管中先加入10滴稀硫酸，再各加入5滴0.1 mol·L^-1 KMnO₄溶液。记录溶液褪色时间，如表2：

试管	未滴加稀硫酸的试管	滴加了稀硫酸的试管
褪色时间	100 s	90 s

［表2］

实验Ⅲ：另取3支试管分别加入5 mL等浓度H₂C₂O₄溶液，然后在试管中先分别加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液，再各加入5滴0.1 mol·L^-1KMnO₄溶液，然后置于温度为65℃的水浴中加热。记录溶液褪色时间，如表3：

试管	滴入10滴稀硫酸的试管	加入1 mL稀硫酸的试管	加入2 mL稀硫酸的试管
褪色时间	70 s	100 s	120 s

［表3］

（1）实验Ⅰ得出的结论是_____。

（2）比较实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论正确的是：_____。[来

①温度对该反应速率有影响

②硫酸对草酸和KMnO₄溶液的反应有影响

③加入少量硫酸，可促进草酸和KMnO₄溶液反应，而加入大量硫酸，反应速率比较小

④在酸性范围内，pH值越小对反应越有利[

（3）写出草酸溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式：____。实验室利用该反应标定未知浓度H₂C₂O₄溶液，滴定终点的现象是：溶液颜色_____，且30 s不改变。滴定完成后仰视读取KMnO₄溶液体积会导致测得H₂C₂O₄溶液的浓度____（选填：偏大、偏小、无影响）。

（4）有同学根据查阅的资料提出KMnO₄溶液氧化H₂C₂O₄的反应历程为：

上述实验中，实验_____可证明这个历程是可信的。

【答案】

（1）Mn²⁺（或硫酸锰）在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率。（2）①②③；

（3）5H₂C₂O₄＋2MnO₄^-＋6H⁺＝2Mn²⁺＋10CO₂↑＋8H₂O；从无色变为浅紫红色；偏大（4）Ⅰ；

【解析】

试题分析：（1）未加MnSO₄的试管褪色需要30 s，加MnSO₄的试管褪色需要2 s.说明Mn²⁺能够加快反应速率。在反应中起到催化剂的作用。（2）加入10滴稀硫酸的试管在室温下褪色需要90s,放置在温度为65℃的水浴中加热的褪色时间需要70s,说明温度对该反应速率有影响；在室温下未滴加稀硫酸的试管褪色需要100 s，滴加稀硫酸的试管褪色需要90s。说明硫酸对草酸和KMnO₄溶液的反应有影响；同样放置于温度为65℃的水浴中分别加入10滴稀硫酸加热，加入1 mL稀硫酸加热，加入2 mL稀硫酸加热，褪色时间分别是70s、 100s、 120s，则说明加入少量硫酸，可促进草酸和KMnO₄溶液反应，而加入大量硫酸，反应速率比较小；在酸性条件下，溶液的酸性越小，对反应越有利，溶液的酸性越大，对反应反而不利。结论正确的是①②③。（3）草酸溶液与酸性KMnO₄溶液发生氧化还原反应的离子方程式5H₂C₂O₄＋2MnO₄^-＋6H⁺＝2Mn²⁺＋10CO₂↑＋8H₂O；在滴定时通常是用已知浓度的物质来滴定未知浓度的物质。所以未知浓度H₂C₂O₄在锥形瓶中，已知浓度的KMnO₄在酸式滴定管中。滴定终点时溶液的颜色从无色变为浅紫红色，且在半分钟内不褪色。在滴定完成后若仰视读取KMnO₄溶液，则KMnO₄标准溶液体积偏大，以此为标准进行计算求出的草酸的浓度就会偏大。（4）实验Ⅰ是证明Mn2+对反应的催化作用。实验Ⅱ是证明溶液的酸碱性对反应的影响。实验Ⅲ是证明温度对反应的影响。通过这些分析可知实验Ⅰ可证明这个历程是可信的。

考点：考查各种条件对草酸（H₂C₂O₄）溶液与酸性KMnO₄溶液反应的影响的知识。

练习册系列答案

物质	熔点/℃	化学性质
H₂C₂O₄	189.5℃	有毒，具有腐蚀性，易溶于水，二元弱酸． 100℃开始升华，157℃时开始分解．草酸与浓硫酸混合加热产生CO₂、CO和H₂O．草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物

[实验一]根据下图提供的仪器和试剂（可重复使用），设计实验证明草酸的受热分解产物中含有CO₂和CO（部分夹持仪器和加热装置省略）

（1）用字母表示接口的正确连接顺序．
a→b→c→

→

→d→e→

→

→尾气处理
（2）用上图提供的仪器和试剂做实验时，装置B中出现白色浑浊，也不能说明一定有CO₂，原因是

草酸蒸气也可以使澄清石灰水变浑浊，无法确定二氧化碳的存在，

；请你提出改进意见

在A前添加一个盛水的洗气瓶，除去草酸蒸气

．
（3）利用改进后装置进行的实验时，要先加热

装置，（填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”，下同）后加热

装置；能证明分解产物中有CO的实验依据是

E中黑色氧化铜变红，E后的澄清石灰水变浑浊

．
[实验二]探究草酸与酸性高锰酸钾的反应
（4）向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化高锰酸钾溶液时，可观察到溶液由紫红色变为近乎无色，可推测草酸可能具有

还原性

．
（5）学习小组的同学发现，当向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快．为探究其原因，同学们做了如下的对比实验：

实验序号	H₂C₂O₄（aq）		KMnO₄（H⁺）（aq）		MnSO₄（S）（g）	褪色时间（S）
实验序号	C（mol?L^-1）	V（mL）	C（mol?L^-1）	V（mL）	MnSO₄（S）（g）	褪色时间（S）
实验1	0.1	2	0.01	4	0	30
实验2	0.1	2	0.01	4	5	4

该对比实验的结论是

反应生成的Mn²⁺有催化作用，加快了反应速率

．

（2013?武昌区模拟）全世界每年被腐蚀损耗的钢铁量非常惊人，在潮湿空气中发生吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因．
（1）在潮湿空气中，钢铁发生吸氧腐蚀时的负极反应的电极反应式为

Fe-2e^-=Fe²⁺

．
（2）已知草酸（H₂C₂O₄）分解的化学方程式为：H₂C₂O₄

浓硫酸

加热

CO↑+CO₂↑+H₂O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是

（填答案编号）．

（3）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe₂O₃?nH₂O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示．

①为得到干燥、纯净的CO气体，洗气瓶A、B中盛放的液态试剂依次可能是

、

（填答案编号）．
a．浓硫酸 b．澄清的石灰水 c．氢氧化钠溶液 d．无水氯化钙
②在点燃C处酒精灯之前应进行的操作是：（a）检查装置气密性；（b）

通入混合气体一段时间，排除体系中的空气，防止加热时CO发生爆炸

．
③E装置的作用是

防止空气中的CO₂和H₂O进入体系，影响实验结果

，上述装置最后尾气处理的方法是

点燃

．
④准确称量样品的质量10.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为8.32g，D中浓硫酸增重0.72g，则n=

．
⑤在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是

（填答案编号）．
a．缺少装置B 　 b．缺少装置E 　 c．反应后的固体中有少量Fe₂O₃?nH₂O．

世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯．二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时需要避免光照、震动或加热．实验室以电解法制备ClO₂的流程如图：

（1）ClO₂中所有原子

（填“是”或“不是”）都满足8电子结构．上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用

．
A．饱和食盐水 B．碱石灰 C．浓硫酸 D．蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是

．
A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理
B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期
C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围
D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置
（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备．化学反应方程式为

．缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境．
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO₂）反应制备，化学方程式是

，此法相比欧洲方法的优点是

．
（5）科学家又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为

．此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是

．

用二氧化氯（ClO₂）、高铁酸钠（Na₂FeO₄摩尔质量为166g?mol^-1）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl₂对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术．ClO₂和Na₂FeO₄在水处理过程中分别被还原为Cl^-和Fe³⁺．
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO₂、Na₂FeO₄、Cl₂三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是

＞

．
（2）高铁酸钠之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是：

．
（3）二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59°C，沸点为11.0°C，易溶于水．ClO₂可以看做是亚氯酸（HClO₂）和氯酸（HClO₃）的混合酸酐．工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O₄）在60°C时反应制得．某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO₂，其中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂的凝集装置，C为尾气吸收装置．请问：
①A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置

；
②C中应装的试剂为

．C中发生反应的化学方程式为：

．

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：
Ⅰ．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	750℃	----	---	1mL	1OOs
2	750℃	10滴	----	1mL	40s
3	750℃	10滴	加入少许	1mL	3s

甲同学由此能够得出结论：
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）他将菠菜研磨成汁、热水浸泡、过滤得到溶液，调节溶液呈弱碱性，加入足量的CaCl₂溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤沉淀备用，对生成的沉淀进行探究．
①提出合理假设：
假设1：只存在CaCO₃；
假设2：既存在CaCO₃，也存在CaC₂O₄；
假设3：

．
②基于假设2，设计实验方案，进行实验．请写出实验步骤以及预期现象和结论．
限选实验试剂：1mol?L^-1H₂SO₄、1mol?L^-1 HCl、0.1mol?L^-1 NaOH、1mol?L^-1 CaCl₂、0.01mol?L^-1 KMnO₄、澄清石灰水．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：
步骤2：

（2）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C₂O₄^2-计）的质量分数为

．（只列式不计算，已知：C₂O₄^2-的摩尔质量为88g?mol^-1）
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

．

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