Question

4．草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發生如下反應：MnO₄^-+H₂C₂O₄+H⁺═Mn²⁺+CO₂↑+H₂O（未配平）用4mL 0.001mol•L^-1KMnO₄溶液與2mL 0.01mol•L^-1H₂C₂O₄溶液，研究不同條件對化學反應速率的影響．改變的條件如表：

實驗	硫酸（10%）體積/mL	溫度/℃	其他物質
I	2mL	20	/
II	2mL	20	10滴飽和MnSO4溶液
III	2mL	30	/
IV	1mL	20	1mL蒸餾水

（1）該反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為2：5．
（2）如果研究催化劑對化學反應速率的影響，使用實驗Ⅰ和Ⅱ（用I～IV表示，下同）；如果研究溫度對化學反應速率的影響，使用實驗Ⅰ和Ⅲ．
（3）對比實驗I和IV，可以研究濃度對化學反應速率的影響，實驗IV中加入1mL蒸餾水的目的是確保所有實驗中c（KMnO₄）、c（H₂C₂O₄）濃度不變和總體積不變．

Answer 1

分析 （1）2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合價降低，C元素的化合價升高；
（2）研究催化劑對化學反應速率的影響，應保證溫度、濃度相同；研究溫度對化學反應速率的影響，應保證濃度、不使用催化劑相同；
（3）實驗Ⅰ和Ⅳ，硫酸的濃度不同，少量蒸餾水，溶液的體積相同．

解答 解：（1）2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合價降低，C元素的化合價升高，MnO₄^-為氧化劑，H₂C₂O₄為還原劑，物質的量之比為2：5，
故答案為：2：5；
（2）研究催化劑對化學反應速率的影響，應保證溫度、濃度相同，則選實驗Ⅰ、Ⅱ；研究溫度對化學反應速率的影響，應保證濃度、不使用催化劑相同，則選實驗Ⅰ、Ⅲ，故答案為：Ⅰ；Ⅱ；Ⅰ；Ⅲ；
（3）實驗Ⅰ和Ⅳ，硫酸的濃度不同，可研究濃度對反應速率的影響，加少量蒸餾水確保兩實驗中總體積相等，可使Ⅰ和Ⅳ中硫酸濃度不同，
故答案為：濃度；確保所有實驗中c（KMnO₄）、c（H₂C₂O₄）濃度不變和總體積不變．

點評 本題考查氧化還原反應及影響反應速率的因素，注意控制變量法研究影響因素，把握表格中的數據分析及應用，題目難度不大．