Question

【題目】某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“外界條件對化學反應速率的影響”，進行了如下實驗：

實驗編號	0.01molL﹣1 酸性KMnO4溶液	0.1molL﹣1 H2C2O4溶液	水	某種物質	反應溫度/℃	反應時間（min）
Ⅰ	2ml	2ml	0	0	20	2.1
Ⅱ	V1ml	2ml	1ml	0	20	5.5
Ⅲ	V2 ml	2ml	0	0	50	0.5
Ⅳ	2ml	2ml	0	少量	20	0.2

請回答：

(1)已知KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應有CO2生成，用化學程式表示該實驗的實驗原理：__________________________________________________________________。

(2)實驗計時方法是從溶液混合開始記時，至_________________時記時結束。

(3)V1=_____，V2=_____；設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是______________________________。

(4)利用實驗Ⅲ中數據計算，用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為v(KMnO4)＝________。

(5)有同學在實驗中發現高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應時，開始一段時間反應速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應速率明顯加快。某同學認為是放熱導致溶液溫度升高所致，重做Ⅰ號實驗，測定過程中溶液不同時間的溫度，結果溫度沒有明顯變化。由此你得出的結論是：

①________不是反應速率突然加快的原因；

②可能是反應產物有催化作用。Ⅳ號實驗是為驗證你的猜測，實驗中要加入的少量某種物質是___________。

Answer 1

【答案】2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 +10CO2↑ +8H2O 紫紅色剛好褪去或混合溶液剛好褪色（或其他合理答案） 1 2 探究溫度對反應速率的影響 0.01 mol/(L·min) 溫度 MnSO4固體

【解析】

（1）高錳酸鉀溶液與草酸反應，反應中C的化合價由+3價升高到+4價，KMnO4中Mn元素化合價由+7價降到+2價，由得失電子守恒配平寫出化學方程式。
（2）實驗結束的時間計時應為反應恰好完成時間，此時紫紅色剛好褪去或混合溶液剛好褪色。
（3）根據控制變量分析設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響，

（4）根據v=計算用KMnO4溶液表示的平均反應速率。

（5）①重做Ⅰ號實驗，結果溫度沒有明顯變化，則說明溫度不是反應速率突然加快的原因；

KMnO4與H2C2O4反應生成硫酸錳，錳離子有催化作用。

（1）高錳酸鉀溶液與草酸反應，反應中C的化合價由+3價升高到+4價，KMnO4中Mn元素化合價由+7價降到+2價，由得失電子守恒配平化學方程式為：2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 +10CO2↑ +8H2O，

故答案為：2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 +10CO2↑ +8H2O。
（2）實驗結束的時間計時應為反應恰好完成，此時紫紅色剛好褪去或混合溶液剛好褪色，

故答案為：紫紅色剛好褪去或混合溶液剛好褪色（或其他合理答案）。
（3）四組實驗中草酸溶液的濃度、體積均相等，為了探究高錳酸鉀酸性溶液濃度對反應速率的影響，可以加蒸餾水來控制溶液總體積不變，由實驗Ⅰ數據可知，總體積為2mL，所以

V1=1mL，V2=2mL；對比實驗Ⅰ和實驗Ⅲ，其他條件都相同，只是溫度不同，所以設計實驗Ⅰ、Ⅲ的目的是探究溫度對反應速率的影響，

故答案為：1；2；探究溫度對反應速率的影響。
（4）實驗Ⅲ中，2mL 0.01molL﹣1酸性KMnO4溶液與2mL 0.1molL﹣1H2C2O4溶液反應，草酸過量，用KMnO4溶液表示的平均反應速率為：v(KMnO4)==0.01 mol/(L·min)。

故答案為：0.01 mol/(L·min)。

（5）①重做Ⅰ號實驗，結果溫度沒有明顯變化，則說明溫度不是反應速率突然加快的原因；

KMnO4與H2C2O4反應生成硫酸錳，錳離子有催化作用，所以實驗中要加入的少量某種物質是MnSO4固體，

故答案為：溫度；MnSO4固體。