Question

【題目】某實驗小組設計實驗，利用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應，測定溶液紫色消失所需時間的方法，研究濃度對反應速率的影響。供選擇的實驗藥品有：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溶液與酸性KMnO4溶液反應的化學方程式為____________________________。

（2）請完成以下實驗設計表。

實驗	酸性KMnO4溶液		H2C2O4溶液		褪色 時間/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甲組實驗KMnO4的平均反應速率是：____________（用含t1的式子表示）。

（3）測得某次實驗（恒溫）時，溶液中Mn2+物質的量與時間關系如圖。請解釋n(Mn2+)在反應起始時變化不大、一段時間后快速增大的原因：______。

Answer 1

【答案】 5H2C2O4 +2KMnO4 +3H2SO4 ═ K2SO4 +2MnSO4+10CO2↑+8H2O 0.01 0.2 mol·L－1·s－1 Mn2+對該反應有催化作用

【解析】（1）草酸（H2C2O4）溶液與酸性KMnO4溶液發生氧化還原反應，草酸被氧化為二氧化碳，高錳酸鉀被還原為Mn2+，反應的化學方程式為5H2C2O4 +2KMnO4 +3H2SO4 ═ K2SO4 +2MnSO4+10CO2↑+8H2O；（2）①研究濃度對反應速率的影響，酸性KMnO4溶液的濃度不宜太高，KMnO4溶液濃度越高褪色越不明顯，故甲乙兩組濃度取相等，a=0.01，則H2C2O4溶液濃度甲乙兩組不同，b=0.2；②甲組實驗KMnO4的平均反應速率是=mol·L－1·s－1；（3）n(Mn2+)在反應起始時變化不大，速率也變化不大，一段時間后由于n(Mn2+)增多，反應速率快速增大是因為Mn2+對該反應有催化作用。