Question

用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反應研究影響反應速率的因素，離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．一實驗小組欲通過測定單位時間內生成CO₂的速率，探究某種影響化學反應速率的因素，設計實驗方案如圖1所示（KMnO₄溶液已酸化）：

實驗序號	A溶液	B溶液
①	20mL 0.1mol?L-1H2C2O4溶液	30mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液
②	20mL 0.2mol?L-1H2C2O4溶液	30mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液

（1）該實驗探究的是

 

因素對化學反應速率的影響．相同時間內針筒中所得CO₂的體積大小關系是①

 

②（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）若實驗①在2min末收集了4.48mL CO₂（標準狀況下），則在2min末，c（MnO₄^-）=

 

mol?L^-1．（假設混合溶液體積為50mL）
（3）除通過測定一定時間內CO₂的體積來比較反應速率，本實驗還可通過測定

 

來比較化學反應速率．
（4）小組同學發(fā)現反應速率總是如圖2，其中t₁～t₂時間內速率變快的主要原因可能是：①產物Mn²⁺是反應的催化劑、②

 

．

Answer 1

考點：探究影響化學反應速率的因素

專題：實驗設計題

分析：（1）對比①②實驗可探究濃度對化學反應速率的影響，②中A溶液的濃度比①中大；
（2）先求出反應的（MnO₄^-）的物質的量，再求出反應后的濃度；
（3）通過測定KMnO₄溶液完全褪色所需時間或產生相同體積氣體所需的時間來比較化學反應速率；
（4）從影響化學反應速率的因素主要有溫度、濃度、壓強和催化劑考慮．

解答： 解：（1）對比①②實驗可探究濃度對化學反應速率的影響，②中A溶液的濃度比①中大，化學反應速率大，所得CO₂的體積大，故答案為：濃度；＜；
（2）CO₂的物質的量是：4.48mL×10-322.4mol/l=0.0002mol，設2min末，反應（MnO₄^-）為X，
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
2                       10
X                     0.0002mol
解得 X=0.00004mol
30mL×10^-3×0.01mol?L^-1-0.00004mol=0.00026mol
C（MnO₄^-）=nv=0.00026mol0.05L=0.0052mol/L
故答案為：0.0052；
（3）通過測定KMnO₄溶液完全褪色所需時間或產生相同體積氣體所需的時間來比較化學反應速率，
故答案為：KMnO₄溶液完全褪色所需時間或產生相同體積氣體所需的時間；
（4）影響化學反應速率的因素主要有溫度、濃度、壓強和催化劑，除催化劑之外，只能是溫度升高導致反應速率加快，故答案為：該反應放熱使反應溫度升高．

點評：本題考查了影響化學反應速率的因素，難度不大，注意可通過測定KMnO₄溶液完全褪色所需時間或產生相同體積氣體所需的時間來比較化學反應速率．