Question

【题目】已知用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液能与KMnO4溶液反应．某化学小组研究发现，少量MnSO4可对该反应起催化作用．为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

（1）常温下，探究不同的初始pH和草酸溶液浓度对反应速率的影响，设计如下实验，则A=____，C=____，E=_____．

（2）该反应的离子方程式______________________________________．

（3）若t1＜t2，则根据实验①和②得到的结论是_____________________________．

（4）小组同学发现每组实验反应速率随时间的变化总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①__________________；②__________________________．

（5）化学小组用滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度：取ag草酸晶体（H2C2O42H2O，摩尔质量126g/mol）溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至终点，重复滴定三次，平均消耗KMnO4溶液VmL．滴定到达终点的现象是：______________________________；实验中所需的定量仪器有__________________（填仪器名称）．该KMnO4溶液的物质的量浓度为____mol/L．

Answer 1

【答案】2 50 10 5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 其他条件相同时，溶液的初始pH越小，该反应的反应速率越快 该反应放热 产物Mn2+是反应的催化剂 加入最后一滴KMnO4溶液，溶液变为红色，且30s内红色不褪去 托盘天平、250mL容量瓶、（酸式）滴定管

【解析】

（1）根据比较外界条件对反应速率的影响，只允许有一个条件不同，其他条件必须相同确定；

（2）草酸与高锰酸钾反应生成锰离子和二氧化碳、水；

（3）根据pH不同，对反应速率的影响确定；

（4）依据温度和催化剂对反应速率的影响分析；

（5）高锰酸钾本身有颜色，故不需要另加指示剂；称量固体用托盘天平、配制250mL溶液用250mL容量瓶、量取KMnO4溶液和草酸溶液用到酸式滴定管；利用关系式法进行计算；

（1）根据该实验探究不同的初始pH和草酸溶液浓度对反应速率的影响，实验要求控制KMnO4溶液初始浓度相同，则KMnO4溶液的体积为50mL，总体积为100mL，则C=50，D=50，B=20，E=10，探究外界条件对反应速率的影响，需保证其他条件相同，通过分析表格可知①与②的pH不同，②与③的草酸浓度不同，则A=2；

答案：2；50；10；

（2）草酸与高锰酸钾反应是锰离子和二氧化碳、水，其反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；

答案：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；

（3）实验①和②只有pH不同，其它条件都相同，而且t1<t2，说明其他条件相同时，溶液的初始pH越小，该反应的反应速率越快；

答案：其他条件相同时，溶液的初始pH越小，该反应的反应速率越快；
（4）对于该反应，影响化学反应的速率只有温度和催化剂，所以反应速率随时间的变化总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：反应放热导致温度升高或产物Mn2+是反应的催化剂；

答案：该反应放热；产物Mn2+是反应的催化剂；

（5）高锰酸钾本身有颜色，故不需要另加指示剂，草酸反应完毕，加入最后一滴KMnO4溶液，溶液变为红色，红色30s内不褪去，说明滴定到终点；称量固体用托盘天平、配制250ml溶液用250mL容量瓶、量取KMnO4溶液和草酸溶液用到酸式滴定管；

c（草酸）==mol/L

由关系式 2KMnO4 ～ 5H2C2O4

2 5

cmolL-1×V×10-3L mol/L×25×10-3mol

c=mol/L

答案：加入最后一滴KMnO4溶液，溶液变为红色，且30s内红色不褪去；托盘天平、250mL容量瓶、（酸式）滴定管；