Question

【題目】用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應研究影響反應速率的因素，離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一實驗小組欲通過測定單位時間內生成CO2的速率，探究某種影響化學反應速率的因素，設計實驗方案如下(KMnO4溶液已酸化)：

實驗序號	A溶液	B溶液
①	20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液
②	20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液

（1）該實驗探究的是___因素對化學反應速率的影響。如圖一，相同時間內針筒中所得的CO2體積大小關系是___（填實驗序號）。

（2）若實驗①在2min末收集了2.24mLCO2(標準狀況下)，則在2min末，c(MnO)=___mol·L-1(假設混合液體積為50mL)。

（3）除通過測定一定時間內CO2的體積來比較反應速率外，本實驗還可通過測定___來比較化學反應速率。

（4）小組同學發現反應速率總是如圖二，其中t1～t2時間內速率變快的主要原因可能是：①產物MnSO4是該反應的催化劑、②___。

Answer 1

【答案】濃度 ②＞① 0.0596mol/L 測定生成相同體積的CO2所需時間或相同時間內KMnO4溶液顏色變化的程度 該反應放熱

【解析】

根據表中的數據，其他因素均相同，就只有H2C2O4的濃度不同，可判定；根據CO2的量，先求出反應的n(MnO4-)的物質的量，再求出反應后的濃度；根據t1~t2段反應速率加快除了催化劑，還有可能是升溫，據此解答。

（1）對比①②實驗可探究草酸的濃度對化學反應速率的影響，②中A溶液的濃度比①中大，化學反應速率大，所得CO2的體積大，②>①；答案為：濃度；②>①。

（2）根據2MnO4- +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，生成CO2的物質的量為：n(CO2)= =0.0001mol，設2min末，反應消耗的n(MnO4-)為xmol，由，x=0.00002mol，則剩余的MnO4-的物質的量n(MnO4-)=0.1mol/L×30×10-3L-0.00002mol=0.00298mol，則剩余的MnO4-的濃度為c(MnO4-)= =0.0596mol/L；答案為0.0596mol/L。

（3）除通過測定一定時間內CO2的體積來比較反應速率，本實驗還可以通過測定KMnO4溶液完全褪色所需時間或產生相同體積氣體所需的時間來比較化學反應速率；答案為KMnO4溶液完全褪色所需時間或產生相同體積氣體所需的時間。

（4）研究發現反應速率總是如圖二所示發生變化，則t1～t2時間內速率變快的主要原因可能是：①產物Mn2+是反應的催化劑，②該反應為放熱反應，反應放出的熱量使環境溫度升高，加快了反應速率；答案為該反應為放熱反應，反應放出的熱量使環境溫度升高，加快了反應速率。