Question

【題目】某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應來探究“外界條件多化學反應速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下的方案。

編號	H2C2O4溶液		酸性KMnO4溶液		溫度/℃
	濃度/ molL－1	體積/mL	濃度/ molL－1	體積/mL
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（1）已知反應后H2C2O4轉化為CO2逸出，KMnO4轉化為MnSO4，標況下，每生成89.6L CO2氣體，轉移 mol 電子。寫出H2C2O4與酸性KMnO4溶液反應的離子方程式：

（2）探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是 （填編號，下同），可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是 。本實驗通過測定 來判斷反應的快慢。

（3）實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為40s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內平均反應速率v（KMnO4）=_______________ molL－1min－1。

Answer 1

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

（2）②和③， ①和② 溶液褪色所需時間 （3）0.01

【解析】

試題分析：（1）根據反應后H2C2O4轉化為CO2逸出，KMnO4轉化為MnSO4，利用化合價升降相等寫出反應的化學方程式為：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑；

（2）探究溫度對化學反應速率影響，必須滿足除了溫度不同，其他條件完全相同，所以滿足此條件的實驗編號是：②和③；探究反應物濃度對化學反應速率影響，除了濃度不同，其他條件完全相同的實驗編號是①和②；本實驗通過測定溶液褪色所需時間來判斷反應的快慢。

（3）草酸的物質的量為：0.10molL-1×0.002L＝0.0002mol，高錳酸鉀的物質的量為：0.010molL-1×0.004L＝0.00004mol，草酸和高錳酸鉀的物質的量之比為：0.0002mol：0.00004mol＝5：1，顯然草酸過量，高錳酸鉀完全反應，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為：（0.010mol/L×0.004L）÷（0.002L+0.004L）＝×0.010mol/L，這段時間內平均反應速率v（KMnO4）＝×0.010mol/L÷（40/60min）＝0.010molL-1min-1。