Question

【題目】某小組擬用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液的反應（此反應為放熱反應）來探究“條件對化學反應速率的影響”，并設計了如下的方案記錄實驗結果（忽略溶液混合體積變化）。

限選試劑和儀器：0.20 mol/L H2C2O4溶液、0.010 mol/L KMnO4溶液（酸性）、蒸餾水、試管、量筒、秒表、恒溫水浴槽。

物理量 編號	V（草酸溶液）/mL	V（蒸餾水）/mL	V（KMnO4溶液）/mL	m（MnSO4）/g	T/℃	乙
①	2.0	0	4.0	0	50
②	2.0	0	4.0	0	25
③	1.0	a	4.0	0	25
④	2.0	0	4.0	0.1	25

回答下列問題：

（1）寫出上述反應的離子方程式：________________________。

（2）上述實驗①②是探究____________對化學反應速率的影響；上述實驗②④是探究____________對化學反應速率的影響。若上述實驗②③是探究濃度對化學反應速率的影響，則a為______________；表格中的“乙”填寫t/s，其意義是______________________。

（3）實驗①中對“乙”重復測量三次，所得數值分別13.6，13.0，13.4。據此計算，實驗①中以MnO4－濃度的改變量所表示的反應速率為________________。

Answer 1

【答案】（1）2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；

（2）溫度；催化劑；1.0；溶液褪色所需時間；

（3）5.0×10－4 mol·L－1·s－1。

【解析】

試題分析：（1）高錳酸鉀具有強氧化性，草酸具有還原性，兩者發生氧化還原反應，KMnO4被還原為Mn2＋，草酸中C原子被氧化成CO2，根據化合價升降法進行配平，離子反應方程式為：2NMnO4－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；（2）探究外界因素影響反應速率，要求其他條件不變，對比①②是溫度不同，因此①②是探究溫度對化學反應速率的影響，②④不同的是④加入MnSO4，因此探究是催化劑對化學反應速率的影響，溶液體積不變，即a=1.0，高錳酸鉀和草酸反應，高錳酸鉀的紫色褪去，即乙為溶液褪色所需時間；（3）第二組數值與另外兩種相差較大，刪去此組數值，因此平均消耗時間是（13.6＋13.4）/2s=13.5s，根據離子反應方程式，高錳酸鉀完全反應，即v（KMnO4）=4×10－3×0.01/（6×10－3×13.5）mol/（L·s）=5.0×10－4mol/（L·s）。