Question

【题目】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界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)写出H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应的离子方程式___________；

(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KMnO4溶液的褪色时间为40s，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υ(KMnO4)=_____mol/(L·min)；

(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(MnO4-)～t的变化曲线示意图________。

Answer 1

【答案】2MnO4—+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O ②③ ①② 0.010或1.0×102

【解析】

（1）根据题中信息及化合价升降法配平反应的化学方程式，将该化学方程式改成离子方程式即可；

（2）根据探究温度对反应速率影响时除了温度外其它条件必须相同判断；根据探究浓度对反应速率影响时除了浓度不同，其他条件必须完全相同分析；

（3）先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率；

（4）根据温度降低反应速率减小画出25℃时c（MnO4-）～t的变化曲线示意图。

（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↑，改写成离子方程式为：2MnO4—+5H2C2O4+6H+＝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：②③；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①②，故答案为：②③；①②；

（3）草酸的物质的量为：0.10molL1×0.002L=0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为：0.010molL1×0.004L=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，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)= ×0.010mol/L÷=0.010 mol/(L·min)或1.0×102 mol/(L·min)，故答案为：0.010或1.0×102；

（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：。