Question

【题目】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500mL 0.10mol/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)
	0.10mol/L H2C2O4溶液	等浓度 KMnO4溶液	H2O	0.50mol/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5mL 0.10mol/L K2SO4溶液	18

则x =________________，假设___________成立

（3）由于KMnO4能氧化水中有机物等因素，配制好稳定的KMnO4溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入10mL 0.50mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO4溶液滴定并记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO4溶液40.00 mL，

判断滴定终点的现象为_____________________________。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为_______________________________。

Answer 1

【答案】 随反应物浓度降低，反应速率减慢 6.3 500ml容量瓶 AD 25mL 2 滴入最后一滴溶液至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色 0.010mol·L－1

【解析】草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，因为随反应进行，反应物浓度降低，反应速率减慢，则探究反应过程中使褪色加快的主要原因不考虑浓度的影响，故答案为：随反应物浓度降低，反应速率减慢；

(1)草酸晶体的质量为0.5L×0.1mol/L×126g/mol=6.3g，故答案为：6.3；

①称量固体质量需要托盘天平，配制溶液需要容量瓶，则配制溶液必须用到的2种定量仪器是托盘天平和500mL容量瓶，故答案为：500mL容量瓶；

②A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘，晶体质量偏小，则n偏小，所配溶液浓度偏低，故A选；B．定容时俯视刻度线，水加少，V偏小，则所配溶液浓度偏高，故B不选；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，对实验无影响，所配溶液浓度不变，故C不选；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，则V偏大，所配溶液浓度偏低，故D选；故答案为：AD；

(2)若要探究K+对该反应有无催化作用，必须保持其他的影响因素如H2C2O4的浓度、KMnO4的浓度以及稀硫酸的浓度与实验1是相同的，而H2C2O4、KMnO4以及稀硫酸的加入的物质的量相同，故若使浓度相同，则必须溶液体积与实验1相同，故加入的水的体积X=25mL，根据溶液褪色的时间可以看出，Mn2+对该反应有催化作用，导致反应速率加快，溶液褪色的时间缩短，故假设2是成立的，故答案为：25mL；2；

(3)草酸溶液与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，反应生成Mn2+、CO2、H2O，离子反应为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，根据方程式可知，滴定终点的现象为滴入最后一滴溶液至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，n(H2C2O4)=0.01L×0.10mol/L =0.001mol，由离子反应方程式可知KMnO4溶液的物质的量浓度为=0.010mol/L，故答案为：滴入最后一滴溶液至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色；0.010mol/L。