Question

【題目】酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液的反應通常用來研究濃度對反應速率的影響。現有甲、乙兩個實驗小組設計不同的實驗方案如下：

甲組：改變反應物的濃度，通過溶液褪色的時間來比較反應速率快慢。

可以使用的試劑有：① 0.01mol/L KMnO4酸性溶液、② 0.02mol/L KMnO4酸性溶液、③ 0.1 mol/L H2C2O4溶液、④ 0.2 mol/L H2C2O4溶液。

（1）酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應的離子方程式為：__________________________；

（2）請從上面的四種溶液中選擇本實驗所需的三種溶液（填寫序號）_______________；

（3）問題討論：已知該實驗過程中溶液溫度幾乎不變，但是依據實驗數據發現開始一段時間后速率卻在增大。

①你認為引起該反應速率增大的因素是_____________________。

②欲設計實驗確認，請完成以下設計表a、b、c（褪色時間不需填寫）：

實驗 編號	0.01mol/LKMnO4酸性溶液/mL	0.2mol/L H2C2O4溶液/mL	MnSO4 固體/g	褪色 時間/s
1	4mL	2 mL	a
2	b	c	0.2 g

乙組：通過測定不同濃度的溶液生成CO2氣體體積的方法來比較化學反應速率的大小。

實驗裝置如圖，實驗時分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

已知乙組完成兩次實驗分別是Ⅰ、Ⅱ。請完成以下各空：

（4）如何檢查該裝置的氣密性：___________________。

（5）分析所給實驗儀器，實現該實驗目的還欠缺的儀器：_________________。你將如何比較Ⅰ、Ⅱ化學反應速率大小？你的操作是_________________________。

Answer 1

【答案】（1）2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O（2）①③④

（3）①Mn2＋對高錳酸鉀和草酸的反應有催化作用（2分）

②a:0（1分）；b:4mL（1分）；c:2mL；（1分）

（4）關閉分液漏斗活塞，向外拉注射器的內管一段距離后松手，若內管能回到開始位置，證明氣密性好，若不能則說明氣密性不好。（2分）

（5）秒表（2分）比較在該環境中，相同時間收集到的氣體體積，多的反應速率快（或比較在該環境中，比較收集相同體積氣體所用時間，越短速率越快）（2分）

【解析】

試題分析：（1）酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應的離子方程式為2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；

（2）通過溶液褪色的時間來比較反應速率快慢，則需要保持酸性高錳酸鉀溶液的濃度不變，而改變草酸溶液的濃度，因此答案選①③④；

（3）①該實驗過程中溶液溫度幾乎不變，但是依據實驗數據發現開始一段時間后速率卻在增大，這說明生成物Mn2＋對高錳酸鉀和草酸的反應有催化作用；

②鹽探究硫酸錳對反應速率的影響，需要保持高錳酸鉀和草酸溶液的濃度不變，所以a＝0，b＝4mL，c＝2mL；

（4）根據裝置圖可知檢驗裝置氣密性的方法是：關閉分液漏斗活塞，向外拉注射器的內管一段距離后松手，若內管能回到開始位置，證明氣密性好，若不能則說明氣密性不好。

（5）通過測定不同濃度的溶液生成CO2氣體體積的方法來比較化學反應速率的大小，則需要測定收集等體積氣體時所需要的時間，即還缺少秒表；要比較反應速率大小，則可以比較在該環境中，相同時間收集到的氣體體積，多的反應速率快（或比較在該環境中，比較收集相同體積氣體所用時間，越短速率越快）。