Question

【题目】(一)某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：

实验 序号	实验 温度/K	有关物质					溶液颜色褪至无色所需时间/s
		酸性KMnO4溶液		H2C2O4溶液		H2O
		V/mL	c/ mol·L-1	V mL	c/ mol·L-1	V/mL
A	293	2	0.02	4	0.1	0	t1
B	T1	2	0.02	3	0.1	V1	8
C	313	2	0.02	V2	0.1	1	t2

(1)写出草酸与高锰酸钾反应的离子方程式____________。

(2)通过实验A、B，可探究出________(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中V1=_______、T1=______/span>；通过实验______(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响，其中V2=_____。

(3)忽略溶液体积的变化，利用实验B中数据计算，0－8s内，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)＝____mol·L－1·min－1。

(二)为分析Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10 mL 5% H2O2)：

(1)上表试管Ⅰ中应添加的试剂为5滴____________。

(2)结论是_________，实验Ⅲ的目的是__________。

Answer 1

【答案】2MnO4-+5H2C2O4+6H＋=2Mn2＋+10CO2↑+8H2O 浓度 1 293 BC 3 0.05mol·L-1· min-1 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液 Fe3＋和Cu2＋对H2O2的分解均有催化作用，且Fe3＋比Cu2＋催化效果好 对比实验，证明Cl－对H2O2的分解没有催化作用

【解析】

(一) (1)KMnO4与草酸在酸性条件发生氧化还原反应，产生Mn2+、CO2、H2O，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，书写反应的离子方程式；

(2)A、B应控制温度相同，探究浓度对反应速率的影响，B、C温度不同可探究温度对反应速率的影响，研究某种因素对反应速率的影响时，需要保证气体条件相同；

(3)结合v=计算z反应速率；

(二)要对比Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，试管II是CuCl2，则试管I应该为FeCl3溶液，还必须排除溶液中的阴离子是否有催化作用，试管Ⅲ就很好的解决了这个问题。

(一) (1)KMnO4与草酸在酸性条件发生氧化还原反应，产生Mn2+、CO2、H2O，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H＋=2Mn2＋+10CO2↑+8H2O；

(2)实验A、B，滴加H2C2O4溶液的体积不等，故实验A、B可探究出H2C2O4浓度的改变对反应速率的影响；据实验A可知，保证溶液的总体积为6mL，B中H2C2O4溶液3mL，故需加水的体积V(H2O)=6mL-2mL-3mL=1mL；

A、B研究浓度对化学反应速率的影响，需要温度相同，故T1=293；

B、C温度不同，要探究出温度变化对化学反应速率的影响，其余条件相同，则V2=6mL-2mL-1mL=3mL；

(3)根据实验B中数据可知，高锰酸钾完全反应需要的时间为8s，高锰酸钾的物质的量n(KMnO4)=0.02mol/L×0.002L=0.00004mol，混合后溶液中高锰酸钾的浓度c(KMnO4)==×10-3mol/L，则用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)==8.3×10-4mol/(Ls)= 0.05mol/(L· min)；

(二)试管Ⅰ、试管Ⅱ是为验证Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，所用试剂的浓度、用量要完全一样，试管Ⅱ是是CuCl2，则试管I应该为FeCl3溶液，是5滴FeCl3溶液，试管Ⅲ无气泡产生，试管Ⅲ是一个对比实验，说明Cl-对H2O2的分解没有催化作用，试管I产生气泡快，多，试管II产生的气泡少，慢，从而得到Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用，且Fe3+比Cu2+催化效果好的结论，证明Cl-对H2O2的分解没有催化作用。