Question

某小组拟用KMnO₄酸性溶液跟H₂C₂O₄溶液反应，通过KMnO₄酸性溶液紫色消失的时间来探究影响化学反应速率的因素．限选试剂：0.2mol?L^-1H₂C₂O₄溶液、0.0l mol?L^-1，KMnO₄酸性溶液、蒸馏水、MnSO₄固体．
（1）配平下列化学方程式：□KMnO₄+□H₂C₂O₃+□H₂SO₄═□MnSO₄+□CO₂↑+H₂O
（2）为方便观察颜色变化，实验中n（H₂C₂O₄）：n（KMnO₄）≥

 

．
（3）完成下列设计表（表中不要留空格）

编号	实验目的	温度	0.01mol．L-1KMnO4	0.2mol．L-1H2C2O4	蒸馏水
①	为以下实验作参照	25℃	2mL	1mL	1mL
②	浓度的影响	25℃	2mL	2mL
③		35℃		1mL

（4）实验①紫色完全消失用时45s．已知温度每升高10℃，反应速率增大到原来的3倍，则实验③紫色完全消失的时间约为

 

s．
（5）实验中观察到紫色褪色开始时较慢，随后加快．颜色随时间变化如图所示：
①请你猜测可能的原因是

 

（只填一个原因）．
②利用所提供的试剂，设计一个实验跟实验①比较，以验证你的猜测．将所选试剂及用量填入下表中（表中不要留空格）：

温度	0.01mol．L-1KMnO4	0.2mol．L-1H2C2O4		蒸馏水
25℃		1mL		1mL

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）根据化合价升降总数相等先配平发生变价的物质的计量数，再根据原子守恒配平其它物质；
（2）根据反应中H₂C₂O₄和KMnO₄的计量关系来分析两者的物质的量之比；
（3）根据实验②是为了探究浓度对反应速率的影响来分析；实验③与实验①的温度不同，故是要探究温度对反应速率的影响，而必须保持其他影响反应速率的因素相同；
（4）根据温度升高10℃，反应速率加快至原来的3倍，则紫色消失的时间缩短至原来的

1

3

来分析；
（5）①催化剂能加快反应速率；
②要探究催化剂对反应速率的影响，必须保持其他影响反应速率的因素是相同的．

解答： 解：（1）KMnO₄→MnSO₄，Mn元素的化合价从+7价降低到+2价得到5个电子，被还原，得到还原产物MnSO₄，H₂C₂O₄→2CO₂中C元素升高失去2个电子，被氧化得到氧化产物CO₂，根据得失电子守恒，KMnO₄与H₂C₂O₄的计量数之比为2：5，再根据原子守恒平衡方程为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，
故答案为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
（2）反应中H₂C₂O₄和KMnO₄的计量关系为5：2，而本题要通过KMnO₄酸性溶液紫色消失的时间来探究影响化学反应速率的因素，故KMnO₄不能过量，故实验中n（H₂C₂O₄）：n（KMnO₄）≥5：2，故答案为：5：2；
（3）根据实验②与实验①的温度以及KMnO₄溶液的加入量相同，是为了探究H₂C₂O₄溶液浓度不同对反应速率的影响，故实验②的加入蒸馏水的量为0mL；实验③与实验①的温度不同，故是要探究温度对反应速率的影响，而必须保持其他影响反应速率的因素相同，故加入的KMnO₄溶液、水的加入量均应与实验①相同，即加入KMnO₄溶液2mL，加入水1mL，故答案为：

编号	实验目的	温度	0.01mol．L-1KMnO4	0.2mol．L-1H2C2O4	蒸馏水
①	为以下实验作参照	25℃	2mL	1mL	1mL
②	浓度的影响	25℃	2mL	2mL	0mL
③	温度的影响	35℃	2mL	1mL	1mL

（4）实验①紫色完全消失用时45s，而温度升高10℃，反应速率加快至原来的3倍，则紫色消失的时间缩短至原来的

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3

，故实验③紫色消失的时间约为15S，故答案为：15；
（5）①通过对题目的整体理解发现，紫色褪色开始时较慢，随后加快的可能原因是反应过程中生成的Mn²⁺是本反应的催化剂，加快了反应速率，故答案为：Mn²⁺对本反应有催化作用；
②要探究Mn²⁺做催化剂对反应速率的影响，必须保持其他影响反应速率的因素是相同的，故加入的KMnO₄溶液为2mL，还要加入少量的MnSO₄固体，故答案为：

温度	0.01mol．L-1KMnO4	0.2mol．L-1H2C2O4	MnSO4固体	蒸馏水
25℃	2mL	1mL	少量	1mL

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点评：本题考查了通过对比试验来探究影响反应速率的因素，难度中等，注意要探究一个因素对反应速率的影响，必须保持其他影响反应速率的因素是相同的．