Question

用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如图1所示（KMnO₄溶液已酸化）：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20mL 0.1mol?L-1H2C2O4溶液	30mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液
②	20mL 0.2mol?L-1H2C2O4溶液	30mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液

（1）该实验探究的是

 

因素对化学反应速率的影响．相同时间内针筒中所得CO₂的体积大小关系是①

 

②（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）若实验①在2min末收集了4.48mL CO₂（标准状况下），则在2min末，c（MnO₄^-）=

 

mol?L^-1．（假设混合溶液体积为50mL）
（3）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定

 

来比较化学反应速率．
（4）小组同学发现反应速率总是如图2，其中t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn²⁺是反应的催化剂、②

 

．

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：实验设计题

分析：（1）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大；
（2）先求出反应的（MnO₄^-）的物质的量，再求出反应后的浓度；
（3）通过测定KMnO₄溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率；
（4）从影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强和催化剂考虑．

解答： 解：（1）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO₂的体积大，故答案为：浓度；＜；
（2）CO₂的物质的量是：4.48mL×10-322.4mol/l=0.0002mol，设2min末，反应（MnO₄^-）为X，
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
2                       10
X                     0.0002mol
解得 X=0.00004mol
30mL×10^-3×0.01mol?L^-1-0.00004mol=0.00026mol
C（MnO₄^-）=nv=0.00026mol0.05L=0.0052mol/L
故答案为：0.0052；
（3）通过测定KMnO₄溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率，
故答案为：KMnO₄溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间；
（4）影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、压强和催化剂，除催化剂之外，只能是温度升高导致反应速率加快，故答案为：该反应放热使反应温度升高．

点评：本题考查了影响化学反应速率的因素，难度不大，注意可通过测定KMnO₄溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率．