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。

回答下列問題：

(1)KMnO4溶液用_______酸化（填名稱）；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，其測量的是__________________。

(3)已知實驗①50℃時c(MnO4-)～反應時間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請在坐標圖中，畫出實驗②25℃時c(MnO4-)～t的變化曲線示意圖。____________________

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【答案】硫酸 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+= 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O 溫度 催化劑 0.5 酸性KMnO4溶液褪色的時間

【解析】

(1)酸性的KMnO4溶液有強氧化，不能選擇還原性的酸酸化；H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應生成二氧化碳、錳離子和水；

(2)實驗①②是在相同濃度，不使用催化劑，不同溫度下進行的實驗探究；而實驗②④是在相同濃度、相同溫度，是否使用催化劑條件下進行的實驗探究；上述實驗②③是探究濃度對化學反應速率的影響，則混合液的總體積必須相同；反應速率需要通過時間的快慢來體現；
(3)根據溫度降低反應速率減小畫出25℃時c(MnO4-)～t的變化曲線示意圖。

(1)酸性的KMnO4溶液有強氧化，不能選擇還原性的酸酸化，也不能選擇強氧化性的酸如硝酸酸化，只能選擇稀硫酸酸化；H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應生成二氧化碳、錳離子和水，則反應的化學方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。

(2)實驗①②是在相同濃度，不使用催化劑的條件下進行的，但反應溫度不同，則為探究溫度對速率的影響；而實驗②④是在相同濃度、相同溫度的條件下進行的，但②不使用催化劑，而④使用催化劑，則為探究催化劑對反應速率的影響；上述實驗②③是探究濃度對化學反應速率的影響，則混合液的總體積必須相同，實驗②溶液總體積為6mL，則實驗③中所需水的體積a=6mL-1.5mL-4.0mL=0.5mL；反應速率需要通過時間的快慢來體現，則乙中需要測量的是KMnO4溶液褪色所需時間；

(3)25℃時反應速率小于50℃時，所以高錳酸根離子的濃度變化比50℃時小，反應需要的時間大于50℃條件下需要的時間，據此畫出25℃時c(MnO4-)～t的變化曲線示意圖為：。

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物理量 編號	V（0.20 mol/L H2C2O4溶液）/mL	V（蒸餾水）/mL	V（0.010 mol/L酸性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	1.5	a	4.0	0	25
④	2.0	0	4.0	0.1	25

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Answer 1

【答案】硫酸 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+= 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O 溫度 催化劑 0.5 酸性KMnO4溶液褪色的時間

【解析】

(1)酸性的KMnO4溶液有強氧化，不能選擇還原性的酸酸化；H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應生成二氧化碳、錳離子和水；

(2)實驗①②是在相同濃度，不使用催化劑，不同溫度下進行的實驗探究；而實驗②④是在相同濃度、相同溫度，是否使用催化劑條件下進行的實驗探究；上述實驗②③是探究濃度對化學反應速率的影響，則混合液的總體積必須相同；反應速率需要通過時間的快慢來體現；
(3)根據溫度降低反應速率減小畫出25℃時c(MnO4-)～t的變化曲線示意圖。

(1)酸性的KMnO4溶液有強氧化，不能選擇還原性的酸酸化，也不能選擇強氧化性的酸如硝酸酸化，只能選擇稀硫酸酸化；H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應生成二氧化碳、錳離子和水，則反應的化學方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。

(2)實驗①②是在相同濃度，不使用催化劑的條件下進行的，但反應溫度不同，則為探究溫度對速率的影響；而實驗②④是在相同濃度、相同溫度的條件下進行的，但②不使用催化劑，而④使用催化劑，則為探究催化劑對反應速率的影響；上述實驗②③是探究濃度對化學反應速率的影響，則混合液的總體積必須相同，實驗②溶液總體積為6mL，則實驗③中所需水的體積a=6mL-1.5mL-4.0mL=0.5mL；反應速率需要通過時間的快慢來體現，則乙中需要測量的是KMnO4溶液褪色所需時間；

(3)25℃時反應速率小于50℃時，所以高錳酸根離子的濃度變化比50℃時小，反應需要的時間大于50℃條件下需要的時間，據此畫出25℃時c(MnO4-)～t的變化曲線示意圖為：。