Question

14．向含有H₂SO₄的H₂O₂溶液中滴加一定量的KMnO₄ 溶液，反應開始時，溶液中c（Mn²⁺）將隨時間的變化而變化．某學生在做實驗前認為，c（Mn²⁺）與時間的關系如圖①所示，做完實驗后，得到的結果為圖②所示．請說明下列問題：

（1）寫出H₂O₂與KMnO₄溶液反應的化學方程式：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+5O₂↑；
（2）Oa段的意義：Oa段說明反應非常慢，溶液中c（Mn²⁺）隨時間變化很小；
（3）ab段的意義及ab段很陡的原因：ab段說明反應非�？�，c（Mn^2+）迅速增大，表明Mn²⁺達到一定濃度時，對上述反應起到了催化作用；
（4）bc段的意義：bc段反應接近完全，溶液中c（Mn²⁺）為定值．

Answer 1

分析 （1）酸性高錳酸鉀能夠氧化過氧化氫生成錳離子和氧氣；
影響化學反應速率的外界因素有溫度、濃度、壓強、催化劑以及固體的接觸面積等等，Oa段錳離子濃度幾乎無變化，說明反應很慢，ab段反應速率迅速加快，說明生成物中有反應的催化劑，bc段反應接近完全，錳離子濃度不變，據此分析（2）（3）（4）．

解答 解：（1）酸性高錳酸鉀能夠氧化過氧化氫生成氧氣，本身被還原為錳離子，反應的化學方程式為5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+5O₂↑，
故答案為：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+5O₂↑；
（2）影響化學反應速率的外界因素有溫度、濃度、壓強、催化劑以及固體的接觸面積等等，Oa段錳離子濃度幾乎無變化，說明反應很慢，
故答案為：Oa段說明反應非常慢，溶液中c（Mn²⁺）隨時間變化很��；
（3）ab段反應速率迅速加快，說明生成物中有反應的催化劑，ab段說明反應非常快，c（Mn²⁺）迅速增大，表明Mn2+達到一定濃度時，對上述反應起到了催化作用，
故答案為：ab段說明反應非常快，c（Mn²⁺）迅速增大，表明Mn²⁺達到一定濃度時，對上述反應起到了催化作用；
（4）bc段反應接近完全，錳離子濃度不變，溶液中c（Mn²⁺）為定值，故答案為：bc段反應接近完全，溶液中c（Mn²⁺）為定值．

點評 本題考查了氧化還原反應方程式書寫以及影響化學反應速率的因素，題目難度不大，注意從影響化學反應速率的外界因素只有溫度、濃度、壓強、催化劑以及固體的接觸面積考慮．