Question

【题目】某实验小组设计实验，利用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应，测定溶液紫色消失所需时间的方法，研究浓度对反应速率的影响。供选择的实验药品有：0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L－1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L－1H2C2O4溶液、0.2mol·L－1H2C2O4溶液。

（1）H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式为____________________________。

（2）请完成以下实验设计表。

实验	酸性KMnO4溶液		H2C2O4溶液		褪色 时间/s
	c/(mol·L－1)	V/mL	c/(mol·L－1)	V/mL
甲	0.01	4	0.1	2	t1
乙	a	4	b	2	t2

①表中a=________、b=________；

②甲组实验KMnO4的平均反应速率是：____________（用含t1的式子表示）。

（3）测得某次实验（恒温）时，溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图。请解释n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因：______。

Answer 1

【答案】 5H2C2O4 +2KMnO4 +3H2SO4 ═ K2SO4 +2MnSO4+10CO2↑+8H2O 0.01 0.2 mol·L－1·s－1 Mn2+对该反应有催化作用

【解析】（1）草酸（H2C2O4）溶液与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应，草酸被氧化为二氧化碳，高锰酸钾被还原为Mn2+，反应的化学方程式为5H2C2O4 +2KMnO4 +3H2SO4 ═ K2SO4 +2MnSO4+10CO2↑+8H2O；（2）①研究浓度对反应速率的影响，酸性KMnO4溶液的浓度不宜太高，KMnO4溶液浓度越高褪色越不明显，故甲乙两组浓度取相等，a=0.01，则H2C2O4溶液浓度甲乙两组不同，b=0.2；②甲组实验KMnO4的平均反应速率是=mol·L－1·s－1；（3）n(Mn2+)在反应起始时变化不大，速率也变化不大，一段时间后由于n(Mn2+)增多，反应速率快速增大是因为Mn2+对该反应有催化作用。