Question

【题目】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：

实验编号	0.01molL﹣1 酸性KMnO4溶液	0.1molL﹣1 H2C2O4溶液	水	某种物质	反应温度/℃	反应时间（min）
Ⅰ	2ml	2ml	0	0	20	2.1
Ⅱ	V1ml	2ml	1ml	0	20	5.5
Ⅲ	V2 ml	2ml	0	0	50	0.5
Ⅳ	2ml	2ml	0	少量	20	0.2

请回答：

(1)已知KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应有CO2生成，用化学程式表示该实验的实验原理：__________________________________________________________________。

(2)实验计时方法是从溶液混合开始记时，至_________________时记时结束。

(3)V1=_____，V2=_____；设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是______________________________。

(4)利用实验Ⅲ中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)＝________。

(5)有同学在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做Ⅰ号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果温度没有明显变化。由此你得出的结论是：

①________不是反应速率突然加快的原因；

②可能是反应产物有催化作用。Ⅳ号实验是为验证你的猜测，实验中要加入的少量某种物质是___________。

Answer 1

【答案】2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 +10CO2↑ +8H2O 紫红色刚好褪去或混合溶液刚好褪色（或其他合理答案） 1 2 探究温度对反应速率的影响 0.01 mol/(L·min) 温度 MnSO4固体

【解析】

（1）高锰酸钾溶液与草酸反应，反应中C的化合价由+3价升高到+4价，KMnO4中Mn元素化合价由+7价降到+2价，由得失电子守恒配平写出化学方程式。
（2）实验结束的时间计时应为反应恰好完成时间，此时紫红色刚好褪去或混合溶液刚好褪色。
（3）根据控制变量分析设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，

（4）根据v=计算用KMnO4溶液表示的平均反应速率。

（5）①重做Ⅰ号实验，结果温度没有明显变化，则说明温度不是反应速率突然加快的原因；

KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用。

（1）高锰酸钾溶液与草酸反应，反应中C的化合价由+3价升高到+4价，KMnO4中Mn元素化合价由+7价降到+2价，由得失电子守恒配平化学方程式为：2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 +10CO2↑ +8H2O，

故答案为：2KMnO4 + 5H2C2O4 +3H2SO4 =2MnSO4 + K2SO4 +10CO2↑ +8H2O。
（2）实验结束的时间计时应为反应恰好完成，此时紫红色刚好褪去或混合溶液刚好褪色，

故答案为：紫红色刚好褪去或混合溶液刚好褪色（或其他合理答案）。
（3）四组实验中草酸溶液的浓度、体积均相等，为了探究高锰酸钾酸性溶液浓度对反应速率的影响，可以加蒸馏水来控制溶液总体积不变，由实验Ⅰ数据可知，总体积为2mL，所以

V1=1mL，V2=2mL；对比实验Ⅰ和实验Ⅲ，其他条件都相同，只是温度不同，所以设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对反应速率的影响，

故答案为：1；2；探究温度对反应速率的影响。
（4）实验Ⅲ中，2mL 0.01molL﹣1酸性KMnO4溶液与2mL 0.1molL﹣1H2C2O4溶液反应，草酸过量，用KMnO4溶液表示的平均反应速率为：v(KMnO4)==0.01 mol/(L·min)。

故答案为：0.01 mol/(L·min)。

（5）①重做Ⅰ号实验，结果温度没有明显变化，则说明温度不是反应速率突然加快的原因；

KMnO4与H2C2O4反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以实验中要加入的少量某种物质是MnSO4固体，

故答案为：温度；MnSO4固体。