Question

某小组利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”．实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡，混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢．该小组设计了如下方案：

编号	H2C2O4溶液		酸性KMnO4溶液		温度/℃
	浓度/mol?L-1	体积/mL	浓度/mol?L-1	体积/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）该反应的离子方程式为

 

，
（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是

 

（填编号，下同），可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是

 

．
（3）实验①测得KMn0₄溶液的褪色时间为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v（KMn0₄）=

 

mol?L^-1?min^-1．
（4）已知50℃时c（MnO₄^-）～反应时间t的变化曲线如图．若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出25℃时c（Mn0₄^-）～t的变化曲线示意图．

Answer 1

考点：浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响

专题：

分析：（1）H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水；
（2）根据探究温度对反应速率影响时除了温度外其它条件必须相同判断；根据体积浓度对反应速率影响时除了浓度不同，其他条件必须完全相同分析；
（3）先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量，然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率；
（4）根据温度降低反应速率减小画出25℃时c（MnO₄^-）～t的变化曲线示意图．

解答： 解：（1）H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水，其反应的离子方程式为：16H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄^-=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案为：16H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄^-=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）探究温度对化学反应速率影响，必须满足除了温度不同，其他条件完全相同，所以满足此条件的实验编号是：②和③；探究反应物浓度对化学反应速率影响，除了浓度不同，其他条件完全相同的实验编号是①和②，
故答案为：②③；①②；
（3）草酸的物质的量为：0.10mol?L^-1×0.002L=0.0002mol，高锰酸钾的物质的量为：0.010mol?L^-1×0.004L=0.00004mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0002mol：0.00004mol=5：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：

0.010mol/L×0.004L

0.002L+0.004L

=

2

3

×0.010mol/L，
这段时间内平均反应速率v（KMnO₄）=

2 3 ×0.010mol/L

40s 60s/min

=0.010mol?L^-1?min^-1，
故答案为：0.010；
（4）25℃时反应速率小于50℃时，所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小，反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间，据此画出25℃时c（MnO₄^-）～t的变化曲线示意图为：，故答案为：．

点评：本题考查了探究温度、浓度对反应速率的影响、浓度岁时间变化的曲线，题目难度中等，注意掌握温度、浓度、压强等对反应速率的影响，试题侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力．