Question

3．某同學探究KMnO₄溶液和H₂O₂的反應．
（1）配平反應的離子方程式：
2MnO₄^-+3 H₂O₂-2MnO₂+3O₂↑+2H₂O+2OH^-
（2）對上述反應分析可得出的結論是b
a．H₂O₂作為氧化劑被還原為O₂
b．氧化性：MnO₄^-＞O₂
c．每生成lmolO₂轉移4mol電子
d．H₂O₂既有氧化性又有還原性
（3）該同學利用圖1裝置完成上述實驗，為實現反應可控，應將H₂O₂放入分液漏斗中（填儀器名稱）
（4）在溶液勻速滴入的前提下，將反應記錄數據繪制為圖2．則0～a mi內，v（O₂）=$\frac{0.3}{a}$mol/min，曲線所表示的含義為：隨著反應的進行，生成O₂的速率逐漸加快．
對此現象可能的解釋有（可不填滿，也可補加）：
①該反應為放熱反應，產生的熱量使溫度升高，加快反應速率
②反應生成的MnO₂起催化作用
③、．

Answer 1

分析 （1）Mn元素的化合價由+7價降低為+4價，O元素的化合價由-1價升高為0；
（2）結合元素的化合價變化及氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性分析；
（3）分液漏斗可控制液體的流速；
（4）結合v=$\frac{△n}{△t}$計算，由圖可知氧氣的物質的量增大，曲線斜率增大，則反應速率加快．

解答 解：（1）Mn元素的化合價由+7價降低為+4價，O元素的化合價由-1價升高為0，由電子、電荷及原子守恒可知，離子反應為2MnO₄^-+3H₂O₂=2MnO₂+3O₂↑+2H₂O+2OH^-，
故答案為：2；3；2；3；2；2；
（2）a．H₂O₂作為還原劑，被氧化，氧化產物為O₂，故錯誤；
b．由氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可知氧化性：MnO₄^-＞O₂，故正確；
c．每生成lmolO₂轉移2mol電子，故錯誤；
d．該反應中O元素的化合價升高，只體現H₂O₂有還原性，故錯誤；
故答案為：b；
（3）為實現反應可控，應將H₂O₂放入中分液漏斗中，故答案為：分液漏斗；
（4）由圖可知，amin生成氧氣為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，v=$\frac{△n}{△t}$=$\frac{0.3}{a}$mol/min，由圖可知氧氣的物質的量增大，曲線斜率增大，則反應速率加快，則曲線所表示的含義為：隨著反應的進行，生成O₂的速率逐漸加快，可知①該反應為放熱反應，產生的熱量使溫度升高，加快反應速率，②反應生成的MnO₂起催化作用，
故答案為：$\frac{0.3}{a}$；逐漸加快；該反應為放熱反應，產生的熱量使溫度升高，加快反應速率；反應生成的MnO₂起催化作用．

點評 本題考查氧化還原反應及反應速率，為高頻考點，把握反應中元素化合價變化及圖象分析為解答的關鍵，側重分析與應用能力的綜合考查，題目難度不大．