Question

4．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
现用4mL 0.001mol/L KMnO₄溶液与2mL 0.01mol/L H₂C₂O₄溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响．改变的条件如下：

组别	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	2mL	20
Ⅱ	2mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
Ⅲ	2mL	30
Ⅳ	1mL	20	1mL蒸馏水

（1）该反应中还原剂是H₂C₂O₄．（填化学式）
（2）对比实验I和II（用Ⅰ～Ⅳ表示，下同），可以研究催化剂对化学反应速率的影响；如果研究温度对化学反应速率的影响，对比实验I和III．
（3）对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究硫酸的浓度（或氢离子的浓度）对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是确保对比实验中c（KMnO₄）、c（H₂C₂O₄）相同（溶液总体积相同）．

Answer 1

分析 （1）2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O中，根据Mn元素的化合价降低，C元素的化合价升高判断；
（2）研究催化剂对化学反应速率的影响，应保证温度、浓度相同；研究温度对化学反应速率的影响，应保证浓度相同、不使用催化剂；
（3）实验Ⅰ和Ⅳ，硫酸的浓度不同，加蒸馏水目的是让溶液的总体积相同．

解答 解：（1）2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合价降低，C元素的化合价升高，MnO₄^-为氧化剂，H₂C₂O₄为还原剂，
故答案为：H₂C₂O₄；
（2）研究催化剂对化学反应速率的影响，应保证温度、浓度相同，则选实验Ⅰ、Ⅱ；研究温度对化学反应速率的影响，应保证浓度相同、不使用催化剂，则选实验Ⅰ、Ⅲ，
故答案为：Ⅰ；Ⅱ；Ⅰ；Ⅲ；
（3）实验Ⅰ和Ⅳ，硫酸的浓度不同，可研究浓度对反应速率的影响，加少量蒸馏水确保两实验中总体积相等，确保对比实验中c（KMnO₄）、c（H₂C₂O₄）相同，只让Ⅰ和Ⅳ中硫酸浓度不同，
故答案为：硫酸的浓度（或氢离子的浓度）；确保对比实验中c（KMnO₄）、c（H₂C₂O₄）相同．

点评 本题考查氧化还原反应及影响反应速率的因素，注意控制变量法研究影响因素，把握表格中的数据分析及应用，题目难度适中．