Question

8．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2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
设计实验方案如下（实验中所用MnSO₄对该反应有催化作用）：
（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的成分见表：

序号	A溶液	B溶液
①	2mL 0.1mol/L H2C2O4溶液	4mL 0.01mol/L KMnO4酸性溶液
②	2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液	4mL 0.01mol/L KMnO4酸性溶液
③	2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液	4mL 0.01mol/L KMnO4酸性溶液和少量MnSO4

该实验探究的是浓度和催化剂对化学反应速率的影响．在反应停止之前，相同时间内针管中所得CO₂的体积由大到小的顺序是③＞②＞①（用实验序号填空）．
（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．取两支试管各加入2mL 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，另取两支试管各加入4mL 0.1mol/L KMnO₄溶液．将四支试管分成两组（各有一支盛有H₂C₂O₄溶液和KMnO₄溶液的试管），一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间．该实验目的是研究温度对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是没有加入稀硫酸酸化或高锰酸钾过量导致．

Answer 1

分析 （1）高锰酸根离子在酸性条件下氧化草酸生成锰离子、二氧化碳气体和水，据此写出反应的离子方程式；
（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；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；
（3）草酸和高锰酸钾反应的方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，分析可知没有加入稀硫酸酸化或高锰酸钾过量导致．

解答 解：（1）KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应的离子方程式为：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的反应速率最快，实验中所得二氧化碳最多，
所以该实验目的为探究浓度和催化剂对反应速率的影响；在反应停止之前，相同时间内针筒中所得CO₂的体积由大到小的顺序为：③＞②＞①，
故答案为：浓度和催化剂； ③＞②＞①；
（3）草酸和高锰酸钾反应的方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
草酸的物质的量为：0.002L×0.1mol•L^-1=2×10^-4mol，
高锰酸钾的物质的量为：0.004L×0.1mol•L^-1=4×10^-4mol，
由方程式可知，没有加入稀硫酸酸化或高锰酸钾过量，故没看到溶液完全褪色，
故答案为：温度；没有加入稀硫酸酸化或高锰酸钾过量导致．

点评 本题考查了探究影响化学反应速率的因素方法，题目难度中等，注意掌握浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．