草酸与高锰酸钾答案解析

某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色先慢后快，即反应速率由小变大．小组成员为此“异常”现象展开讨论，猜想造成这种现象的最可能原因有两种，并为此设计实验进行探究验证．
猜想Ⅰ：此反应过程放热，温度升高，反应速率加快；
猜想Ⅱ：…．
【实验目的】探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因；
【实验用品】仪器：试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等；
试剂：0.1mol/L H₂C₂O₄溶液、0.05mol/L KMnO₄（硫酸酸化）溶液等．
请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路，补充完整所缺内容．
（1）草酸（H₂C₂O₄，弱酸）与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为（已知：MnO₄^_还原产物是Mn²⁺）．
（2）要完成对猜想Ⅰ的实验验证，至少还需要一种实验仪器是．
（3）猜想Ⅱ可能是．要设计实验验证猜想Ⅱ，进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器，分别是．
（4）基于猜想Ⅱ成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容．

	试管A	试管B
加入试剂
（预期）实验现象 （褪色时间）
结论	猜想Ⅱ正确

（10分）草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：
MnO₄^－ + H₂C₂O₄ + H⁺ — Mn²⁺+ CO₂↑+ H₂O（未配平）
现用4 mL 0.001 mol/L KMnO₄溶液与2 mL 0.01 mol/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：

（1）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为                  。
（2）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验       和      （用I~IV表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验     和      。
（3）对比实验I和IV，可以研究                                       对化学反应速率的影响，实验IV中加入1 mL蒸馏水的目的是                                           。

下列有关化学反应速率的说法中，正确的是

A．100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变

B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率

C．在做草酸与高锰酸钾的反应时，加入少量硫酸锰固体可加快溶液褪色速率

D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N₂和CO₂，为了加快反应速率，实际生活中使用了增大压强或升高温度的方法。

 

（15分）某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动：（1）探究草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢；（2）测定草酸晶体的纯度。已知：①在酸性环境下的还原产物是；②草酸是二元弱酸。

Ⅰ．探究草酸与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢

取4支试管，分别加入的草酸溶液，按下表中四种方案分别加入相应的试剂，使其发生反应。四支试管中均可观察到有气泡产生，且溶液的颜色变化都为：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色，溶液褪为无色所需的时间如下表所示（表中“—”表示未加入该试剂）。

实验 编号	反应温度 （利用水浴加热）	稀硫酸溶液	固体	溶液	褪色时间
1	65℃	—	—	1.0mL	100s
2	65℃	10滴	—	1.0mL	90s
3	75℃	10滴	—	1.0mL	40s
4	75℃	10滴	加入少许	1.0mL	3s

根据以上4组实验，可以得出的结论主要有_______________________________。

Ⅱ．测定草酸晶体的纯度

用托盘天平称取草酸晶体样品；配制成溶液；每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中，用0.10mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定；滴定实验重复操作2—3次。请回答：

（1）实验中需要用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、250mL容量瓶外还需要的一种玻璃仪器是____________。（填仪器名称）

（2）上述溶液与酸性溶液反应的离子方程式为_________。

（3）若滴定过程中平均消耗酸性高锰酸钾溶液VmL，则草酸晶体的纯度为_______（以含W、V的表达式表示）。

 

（15分）某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动：（1）探究草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢；（2）测定草酸晶体的纯度。已知：①在酸性环境下的还原产物是；②草酸是二元弱酸。
Ⅰ．探究草酸与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢
取4支试管，分别加入的草酸溶液，按下表中四种方案分别加入相应的试剂，使其发生反应。四支试管中均可观察到有气泡产生，且溶液的颜色变化都为：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色，溶液褪为无色所需的时间如下表所示（表中“—”表示未加入该试剂）。

实验 编号	反应温度 （利用水浴加热）	稀硫酸溶液	固体	溶液	褪色时间
1	65℃	—	—	1.0mL	100s
2	65℃	10滴	—	1.0mL	90s
3	75℃	10滴	—	1.0mL	40s
4	75℃	10滴	加入少许	1.0mL	3s

根据以上4组实验，可以得出的结论主要有_______________________________。
Ⅱ．测定草酸晶体的纯度
用托盘天平称取草酸晶体样品；配制成溶液；每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中，用0.10mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定；滴定实验重复操作2—3次。请回答：
（1）实验中需要用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、250mL容量瓶外还需要的一种玻璃仪器是____________。（填仪器名称）
（2）上述溶液与酸性溶液反应的离子方程式为_________。
（3）若滴定过程中平均消耗酸性高锰酸钾溶液VmL，则草酸晶体的纯度为_______（以含W、V的表达式表示）。

（8分）草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：
MnO₄^- + H ₂C₂O₄ + H⁺ ——Mn²⁺+ CO₂↑+ H₂O（未配平）
用4 mL 0.001 mol/L KMnO₄溶液与2 mL 0.01 mol/L H ₂C₂O₄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	2 mL	20
II	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
III	2 mL	30
IV	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验　　　 和　　　 （用I~IV表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验　　 和　 　 。
（2）对比实验I和IV，可以研究　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 对化学反应速率的影响，实验IV中加入1 mL蒸馏水的目的是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（10分）草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：

        MnO₄^－ + H₂C₂O₄ + H⁺ — Mn²⁺ + CO₂↑+ H₂O（未配平）

现用4 mL 0.001 mol/L KMnO₄溶液与2 mL 0.01 mol/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	2 mL	20
II	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
III	2 mL	30
IV	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为                    。

（2）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验         和         （用I~IV表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验        和        。

（3）对比实验I和IV，可以研究                                        对化学反应速率的影响，实验IV中加入1 mL蒸馏水的目的是                                              。

 

下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 

A．100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变

B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率

C．在做草酸与高锰酸钾的反应时，加入少量硫酸锰固体可加快溶液褪色速率

D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，若升高温度，则吸热反应速率增大，放热反应速率减小

（10分）草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：

        MnO₄^－ + H₂C₂O₄ + H⁺ — Mn²⁺ + CO₂↑+ H₂O（未配平）

现用4 mL 0.001 mol/L KMnO₄溶液与2 mL 0.01 mol/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	2 mL	20
II	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
III	2 mL	30
IV	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为                     。

（2）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验          和         （用I~IV表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验        和         。

（3）对比实验I和IV，可以研究                                        对化学反应速率的影响，实验IV中加入1 mL蒸馏水的目的是                                               。

 

（13分）某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动：（1）探究草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢；（2）测定草酸晶体的纯度。已知：①在酸性环境下的还原产物是；②草酸是二元弱酸。

Ⅰ．探究草酸与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢

取4支试管，分别加入的草酸溶液，按下表中四种方案分别加入相应的试剂，使其发生反应。四支试管中均可观察到有气泡产生，且溶液的颜色变化都为：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色，溶液褪为无色所需的时间如下表所示（表中“—”表示未加入该试剂）。

实验 编号	反应温度 （利用水浴加热）	稀硫酸溶液	固体	溶液	褪色时间
1	65℃	—	—	1.0mL	100s
2	65℃	10滴	—	1.0mL	90s
3	75℃	10滴	—	1.0mL	40s
4	75℃	10滴	加入少许	1.0mL	3s

根据以上4组实验，可以得出的结论主要有_______________________________。

Ⅱ．测定草酸晶体的纯度

用托盘天平称取草酸晶体样品；配制成溶液；每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中，用0.10mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定；滴定实验重复操作2—3次。请回答：

（1）实验中需要用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、250mL容量瓶外还需要的一种玻璃仪器是____________。（填仪器名称）

（2）上述溶液与酸性溶液反应的离子方程式为_________。

（3）若滴定过程中平均消耗酸性高锰酸钾溶液VmL，则草酸晶体的纯度为_______（以含W、V的表达式表示）。

 

（13分）某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动：（1）探究草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢；（2）测定草酸晶体的纯度。已知：①在酸性环境下的还原产物是；②草酸是二元弱酸。
Ⅰ．探究草酸与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢
取4支试管，分别加入的草酸溶液，按下表中四种方案分别加入相应的试剂，使其发生反应。四支试管中均可观察到有气泡产生，且溶液的颜色变化都为：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色，溶液褪为无色所需的时间如下表所示（表中“—”表示未加入该试剂）。

实验 编号	反应温度 （利用水浴加热）	稀硫酸溶液	固体	溶液	褪色时间
1	65℃	—	—	1.0mL	100s
2	65℃	10滴	—	1.0mL	90s
3	75℃	10滴	—	1.0mL	40s
4	75℃	10滴	加入少许	1.0mL	3s

根据以上4组实验，可以得出的结论主要有_______________________________。
Ⅱ．测定草酸晶体的纯度
用托盘天平称取草酸晶体样品；配制成溶液；每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中，用0.10mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定；滴定实验重复操作2—3次。请回答：
（1）实验中需要用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、250mL容量瓶外还需要的一种玻璃仪器是____________。（填仪器名称）
（2）上述溶液与酸性溶液反应的离子方程式为_________。
（3）若滴定过程中平均消耗酸性高锰酸钾溶液VmL，则草酸晶体的纯度为_______（以含W、V的表达式表示）。

某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色先慢后快，即反应速率由小变大。小组成员为此“异常”现象展开讨论，猜想造成这种现象的最可能原因有两种，并为此设计实验进行探究验证。

猜想Ⅰ：此反应过程放热，温度升高，反应速率加快；

猜想Ⅱ：……。

【实验目的】探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因

【实验用品】仪器：试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等；

试剂：0.1mol/L H₂C₂O₄溶液、0.05mol/L KMnO₄（硫酸酸化）溶液等。

请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路，补充完整所缺内容。

（1）草酸（H₂C₂O₄，弱酸）与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为（已知：MnO₄^＿还原产物是Mn²⁺）                                                     。

（2）要完成对猜想Ⅰ的实验验证，至少还需要一种实验仪器是                。

（3）猜想Ⅱ可能是______________________________________________________________。要设计实验验证猜想Ⅱ，进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器，分别是              。

（4）基于猜想Ⅱ成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容。

	试管A	试管B
加入试剂
（预期）实验现象 （褪色时间）
结论	猜想Ⅱ正确

 

 

下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 

A．100 mL 2 mol/L的盐酸与锌反应时，加入适量的氯化钠溶液，生成氢气的速率不变

B．用铁片和稀硫酸反应制取氢气，改用铁片和浓硫酸可以加快产生氢气的速率

C．在做草酸与高锰酸钾的反应时，加入少量硫酸锰固体可加快溶液褪色速率

D．汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N₂和CO₂，若升高温度，则吸热反应速率增大，放热反应速率减小

 

（15分）某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动：（1）探究草酸（H₂C₂O₄）与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢；（2）测定草酸晶体的纯度。已知：①在酸性环境下的还原产物是；②草酸是二元弱酸。
Ⅰ．探究草酸与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢
取4支试管，分别加入的草酸溶液，按下表中四种方案分别加入相应的试剂，使其发生反应。四支试管中均可观察到有气泡产生，且溶液的颜色变化都为：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色，溶液褪为无色所需的时间如下表所示（表中“—”表示未加入该试剂）。

实验 编号	反应温度 （利用水浴加热）	稀硫酸溶液	固体	溶液	褪色时间
1	65℃	—	—	1.0mL	100s
2	65℃	10滴	—	1.0mL	90s
3	75℃	10滴	—	1.0mL	40s
4	75℃	10滴	加入少许	1.0mL	3s

根据以上4组实验，可以得出的结论主要有_______________________________。
Ⅱ．测定草酸晶体的纯度
用托盘天平称取草酸晶体样品；配制成溶液；每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中，用0.10mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定；滴定实验重复操作2—3次。请回答：
（1）实验中需要用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、250mL容量瓶外还需要的一种玻璃仪器是____________。（填仪器名称）
（2）上述溶液与酸性溶液反应的离子方程式为_________。
（3）若滴定过程中平均消耗酸性高锰酸钾溶液VmL，则草酸晶体的纯度为_______（以含W、V的表达式表示）。

^{某研究小组模拟工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的第一步反应如下:}

^{4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2}

^{进行以下实验，并测定该样品中FeS2样品的纯度（假设其它杂质不参与反应）。}

^{实验步骤：称取研细的样品4.000g放入上图b装置中，然后在空气中进行煅烧。为测定未反应高锰酸钾的量（假设其溶液体积保持不变），实验完成后取出d中溶液10mL置于锥形瓶里，用0.1000mol/L草酸(H2C2O4)标准溶液进行滴定。}

^{（已知：5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O == K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 ）}

^{请回答下列问题：}

（1）称量样品质量能否用托盘天平_______（填“能”或“不能”）,取出d中溶液10mL需要用______准确量取(填序号)　

A．容量瓶　　 B．量筒　 C．碱式滴定管　 D．酸式滴定管

^{（2）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是_______________________________}

^{（3）已知草酸与高锰酸钾酸性溶液作用有CO2和Mn2+等物质生成，则滴定时发生反应的离子方程式为_______________________________________﹔判断滴定到达终点的方法是_____________________________________________}

^{(4)已知滴定管初读数为0.10mL，末读数如右图所示,消耗草酸溶液的体积为___________mL,}

^{下列操作会导致该样品中FeS2的纯度测定结果偏高的是_________(填序号)}

^{A.盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定}

^{B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗}

^{C.读取标准液读数时，滴定前平视，滴定到终点后俯视}

^{D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除，滴定后气泡消失}

^{（5）该样品中FeS2的纯度为__________________}

^{（6）若用下图装置替代上述实验装置d，同样可以达到实验目的的是_______（填编号）}

草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：

        MnO₄^－ + H₂C₂O₄ + H⁺ — Mn²⁺ + CO₂↑+ H₂O（未配平）

现用4 mL 0.001 mol/L KMnO₄溶液与2 mL 0.01 mol/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	2 mL	20
II	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
III	2 mL	30
IV	1 mL	20	1 mL蒸馏水

草酸三氢钾是一种重要的化学试剂，广泛用于分析试剂及缓冲溶液的配制，等级为分析纯（A．R）的产品售价大约每公斤70元．下面是草酸三氢钾的产品标签．
化学名称：草酸三氢钾、四草酸钾、乙二酸三氢钾、四乙二酸钾
英文名：potassium trihydrogen dioxalate dihydrate或potassium tetraoxalate
分子式：KHC₂O₄…H₂C₂O₄•2H₂O或C₄H₃KO₈•2H₂O
分子量：254.19
性质：无色晶体或白色粉末．热至100℃失水成无水物，更高温度时分解为碳酸钾和一氧化碳等，溶于水，微溶于醇
质量指标：KHC₂O₄…H₂C₂O₄•2H₂O含量，分析纯（A．R）大于99.5%，化学纯（C．P）大于99.0%
对产品的质量鉴定可以采用氧化还原滴定法，操作步骤如下：称取草酸三氢钾样品1.271g，溶解后定容在100mL容量瓶A中，用移液管移取25.00mL到锥形瓶中，加硫酸酸化后，用0.04000mol•L_1KMnO4溶液滴定至终点，消耗24.91mL．
（1）写出发生的滴定的离子反应方程式______．（提示：滴定反应可视为草酸与高锰酸钾反应）
（2）该滴定使用什么指示剂，终点的颜色将怎样变化？______．
（3）通过计算可知该草酸三氢钾样品的质量分数为______．
（4）该产品属于哪种等级的化学试剂______．
（5）采用氧化还原滴定法操作时可以观察到这样的现象，刚刚加入第一滴KMnO4到草酸三氢钾溶液中，溶液呈现紫红色，大约3分钟紫红色褪去，随后加入的KMnO4紫红色则立即褪去．请对这一现象给出解释．______．