Question

草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下:

【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为：

【提出假设】假设1: 该反应为放热反应

假设2:反应生成的Mn2＋对该反应有催化作用

假设3:K＋对该反应有催化作用

该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是 。

【设计、完成实验】

（1）称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)，配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。

①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 。

②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。

A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘

B．定容时俯视刻度线

C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水

D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容

（2）完成探究，记录数据

实验 编号	烧杯中所加试剂及用量(mL)	控制条件	溶液褪[色时间[(s)
0.10 mol/L H2C2O4溶液	等浓度 KMnO4溶液	H2O	0.50 mol/L 稀硫酸
1	30	20	30	20		18
2	30	20	30	20	水浴控制温度65 ℃	15
3	30	20	30	20	加入少量MnSO4固体	3.6
4	30	20	x	20	加入5 mL 0.10 mol/L K2SO4溶液	18

则x = ，假设2成立

（3）由于KMnO4能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO4溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO4溶液40.00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为： 。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为 。

Answer 1

(14分)【提出假设】 随反应物浓度降低，反应速率减慢

【设计、完成实验】（1）6.3 g ①500 mL容量瓶 ②A、D （2）25 mL

（3）5H2C2O4＋2MnO4－ ＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O 0.010 mol/L

【解析】

试题分析：学习小组探究的是反应过程中使褪色加快的主要原因，而随反应物浓度降低，反应速率减慢，所以该小组同学不必提出浓度使反应速率加快的假设。

（1）配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液，称取草酸晶体的质量=0.5 L×0.10 mol/L×126 g/mol=6.3 g，

①用托盘天平称取草酸晶体，用500 mL容量瓶配制溶液，一共有2种定量仪器。

②A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘，根据左物质量=右码＋游码质量，所称草酸晶体减少，所配溶液浓度偏低，正确；B．定容时俯视刻度线，导致水加少了，所配溶液浓度偏高，错误；C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水，对配制结果无影响，错误；D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，用胶头滴管加水再定容，导致水加多了，所配溶液浓度偏低，正确；选AD。

（2）根据混合后溶液的体积为100 mL，所以x=100-30-20-20-5=25 mL

（3）上述KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程可知，草酸与高锰酸钾溶液反应生成Mn2＋、CO2 和水，再根据化合价升降相等配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数，然后根据原子守恒配平其它的系数，所以草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4＋2MnO4－ ＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O，

根据5H2C2O4＋2MnO4－ ＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O

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0.10×10 C×40 列方程解得C=0.010 mol/L。

考点：考查化学实验探究的设计与评价，氧化还原反应的滴定等知识。

考点分析： 考点1：化学反应速率和化学平衡 考点2：综合性实验 试题属性

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