Question

I.某校化學學習小組為了探究草酸(H₂C₂O₄)的化學性質，設計了如下實驗:
小組成員在做草酸溶液與酸性高錳酸鉀溶液反應實驗時發現，溶液褪色先慢后快。
（1）上述H₂C₂O₄溶液與酸性KMnO₄溶液反應的離子方程為                                 。
（2）為了探究此反應速率由小變大的原因，甲同學做了如下實驗（表中“一”表示未加入該試劑）。

實驗 編號	反應溫度 (利用水浴加熱)	稀硫酸 溶液	MnSO4固體	0.10 mol/L KMnO4溶液	褪色 時間
1	750C	一	一	1mL	100s
2	750C	10滴	一	1mL	40s
3	750C	10滴	加入少許	1mL	3s

甲同學由此能夠得出結論:                                                         
II.乙同學查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”， 決定用實驗驗證這一事實并檢測草酸鹽含量。進一步查閱資料得知，草酸（H₂C₂O₄）是酸性強于醋酸的二元弱酸，對應的鈣鹽（CaC₂O₄）不溶于醋酸，能溶于強酸。
（1） 欲準確測定菠菜中草酸鹽含量，回答有關問題：
①操作：取m g菠菜樣品,將其中草酸鹽轉化為 CaC₂O₄ 沉淀分離出來,用鹽酸溶解后,溶液轉入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液。每次移取25.00mL該溶液，用0.0100mol·L^－1 KMnO₄標準溶液滴定，滴定實驗重復操作2 —3次。平均消耗標準溶液V mL。
②計算：菠菜中草酸鹽（以C₂O₄^2－計）的質量分數為                       。（只列式不計算，已知：C₂O₄^2－的的摩爾質量為88 g?mol^-1）
③討論：用標準KMnO₄溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過濾得到的溶液結果可能偏高，原因是                                                                 。

Answer 1

I.（1）5H₂C₂O₄+2MnO₄?+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）隨著草酸溶液與高錳酸鉀溶液反應的進行，生成了Mn²⁺，Mn²⁺作為該反應的催化劑，可以加快化學反應速率。
II．（1）②
③菠菜中還含有其他還原性物質，能與KMnO₄反應

試題分析：I．（1）高錳酸鉀溶液具有氧化性，能氧化草酸為二氧化碳，依據原子守恒和電荷守恒配平書寫離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）圖表中高錳酸鉀溶液加熱，褪色時間較長，加入少許硫酸錳速率增大較快，反應需要的時間縮短，Mn²⁺起到催化作用，加入稀硫酸褪色時間縮短，說明生成的錳離子對分解起了催化作用。
II．（1）②依據反應的離子方程式計算，設草酸物質的量為x：
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
5           2
x      0.0100mol/L×v×10^-3L
可得菠菜中草酸鹽（以C₂O₄^2－計）的質量分數為
③用標準KMnO₄溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過濾得到的溶液中可能含有其他還原性物質會消耗高錳酸鉀，導致結果可能偏高。