Question

草酸(H2C2O4)溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)時，溶液褪色總是先慢后快，某學(xué)習(xí)小組探究反應(yīng)過程中使褪色加快的主要原因，過程如下:

【查閱資料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應(yīng)歷程為：

【提出假設(shè)】假設(shè)1: 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

假設(shè)2:反應(yīng)生成的Mn2＋對該反應(yīng)有催化作用

假設(shè)3:K＋對該反應(yīng)有催化作用

該小組同學(xué)未提出濃度使反應(yīng)速率加快的假設(shè)，原因是 。

【設(shè)計、完成實驗】

（1）稱取 g草酸晶體(H2C2O4·2H2O)，配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。

①在上述過程中必須用到的2種定量儀器是托盤天平和 。

②下列操作會使所配溶液濃度偏低的是 (填下列選項的字母序號)。

A．稱取草酸晶體時，將草酸晶體放在托盤天平右盤

B．定容時俯視刻度線

C．將燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸餾水

D．搖勻后，發(fā)現(xiàn)溶液液面低于刻度線，立即用膠頭滴管加水再定容

（2）完成探究，記錄數(shù)據(jù)

實驗 編號	燒杯中所加試劑及用量(mL)	控制條件	溶液褪[色時間[(s)
0.10 mol/L H2C2O4溶液	等濃度 KMnO4溶液	H2O	0.50 mol/L 稀硫酸
1	30	20	30	20		18
2	30	20	30	20	水浴控制溫度65 ℃	15
3	30	20	30	20	加入少量MnSO4固體	3.6
4	30	20	x	20	加入5 mL 0.10 mol/L K2SO4溶液	18

則x = ，假設(shè)2成立

（3）由于KMnO4能氧化水中有機物等因素，為配制好穩(wěn)定的KMnO4溶液，其濃度需標(biāo)定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于錐形瓶中，加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO4溶液滴定至錐形瓶中恰好呈淺紫色，且半分鐘不褪色，記錄數(shù)據(jù)，平行三次實驗，平均消耗KMnO4溶液40.00 mL，則草酸溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為： 。上述實驗中KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為 。

Answer 1

(14分)【提出假設(shè)】 隨反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢

【設(shè)計、完成實驗】（1）6.3 g ①500 mL容量瓶 ②A、D （2）25 mL

（3）5H2C2O4＋2MnO4－ ＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O 0.010 mol/L

【解析】

試題分析：學(xué)習(xí)小組探究的是反應(yīng)過程中使褪色加快的主要原因，而隨反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢，所以該小組同學(xué)不必提出濃度使反應(yīng)速率加快的假設(shè)。

（1）配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液，稱取草酸晶體的質(zhì)量=0.5 L×0.10 mol/L×126 g/mol=6.3 g，

①用托盤天平稱取草酸晶體，用500 mL容量瓶配制溶液，一共有2種定量儀器。

②A．稱取草酸晶體時，將草酸晶體放在托盤天平右盤，根據(jù)左物質(zhì)量=右碼＋游碼質(zhì)量，所稱草酸晶體減少，所配溶液濃度偏低，正確；B．定容時俯視刻度線，導(dǎo)致水加少了，所配溶液濃度偏高，錯誤；C．將燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸餾水，對配制結(jié)果無影響，錯誤；D．搖勻后，發(fā)現(xiàn)溶液液面低于刻度線，用膠頭滴管加水再定容，導(dǎo)致水加多了，所配溶液濃度偏低，正確；選AD。

（2）根據(jù)混合后溶液的體積為100 mL，所以x=100-30-20-20-5=25 mL

（3）上述KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應(yīng)歷程可知，草酸與高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成Mn2＋、CO2 和水，再根據(jù)化合價升降相等配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的系數(shù)，然后根據(jù)原子守恒配平其它的系數(shù)，所以草酸溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為5H2C2O4＋2MnO4－ ＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O，

根據(jù)5H2C2O4＋2MnO4－ ＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O

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0.10×10 C×40 列方程解得C=0.010 mol/L。

考點：考查化學(xué)實驗探究的設(shè)計與評價，氧化還原反應(yīng)的滴定等知識。

考點分析： 考點1：化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 考點2：綜合性實驗 試題屬性

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