Question

甲、乙兩個實驗小組利用KMnO₄酸性溶液與H₂C₂O₄溶液反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素．
（1）該反應(yīng)的離子方程式為（提示：H₂C₂O₄是弱酸）

 

．
設(shè)計實驗方案如下（實驗中所用KMnO₄溶液均已加入H₂SO₄）：
（2）甲組：通過測定單位時間內(nèi)生成CO₂氣體體積的大小來比較化學(xué)反應(yīng)速率的大�。� 實驗裝置如圖，實驗時分液漏斗中A溶液一次性放下，A、B的成分見下表：

序號	T （K）	催化劑用量（g）	A溶液	B溶液
①	298	0	2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液	4mL 0.001mol/L KMnO4溶液
②	298	0	2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液	4mL 0.01mol/L KMnO4溶液
③	323	0.5	2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液	4mL 0.01mol/L KMnO4溶液
④	298	0.5	2mL 0.2mol/L H2C2O4溶液	4mL 0.01mol/L KMnO4溶液

該實驗探究的是

 

對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．在反應(yīng)停止之前，相同時間內(nèi)針管中所得CO₂的體積由大到小的順序是

 

（用實驗序號填空）．
（3）乙組：通過測定KMnO₄溶液褪色所需時間的多少來比較化學(xué)反應(yīng)速率的大�。�
取兩支試管對實驗①和②分別進(jìn)行三次實驗，測得以下實驗數(shù)據(jù)（從混合振蕩均勻開始計時）：

實驗序號	溶液褪色所需時間t（min）
	第一次	第二次	第三次
①	6	7	7
②	14	11	13

計算用0.01mol?L^-1KMnO₄酸性溶液進(jìn)行實驗時KMnO₄的平均反應(yīng)速率（假設(shè)混合溶液體積可以直接相加）

 

．若不經(jīng)過計算，直接看表中的褪色時間長短來判斷濃度大小與反應(yīng)速率的關(guān)系是否可行？

 

．若不可行（若認(rèn)為可行則下空不填），請設(shè)計可以通過直接觀察褪色時間長短來判斷的改進(jìn)方法

 

．

Answer 1

考點：探究溫度、壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能氧化草酸為二氧化碳，據(jù)此解答即可；
（2）對比①②實驗可探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，對比③④實驗可探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，對比②③實驗可探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，據(jù)此分析二氧化碳的體積順序；
（3）草酸和高錳酸鉀反應(yīng)的方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，分析數(shù)據(jù)可知高錳酸鉀過量．

解答： 解：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能氧化草酸為二氧化碳，高錳酸鉀被還原為錳離子，離子反應(yīng)方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）對比①②實驗可探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，②中A溶液的濃度比①中大，化學(xué)反應(yīng)速率大，所得CO₂的體積大，對比③④實驗可探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，溫度高，化學(xué)反應(yīng)速率快，二氧化碳含量大，對比②③實驗可探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，③中使用了催化劑，故相同時間內(nèi)③實驗中所得二氧化碳最多，
故答案為：溫度、濃度和催化劑；③＞④＞②＞①；
（3）c（KMnO4）=0.01mol/L，△t=（14+11+13）/3=12.7min，故v=

0.01mol

12.7min

=4.9×10^-4mol/（L?min），若不經(jīng)過計算，直接看表中的褪色時間長短來判斷濃度大小與反應(yīng)速率的關(guān)系，故不可行，設(shè)計驗證方案為：取過量且同體積、不同濃度的草酸和同體積同濃度的KMnO₄酸性溶液反應(yīng)，
故答案為：4.9×10^-4mol/（L?min）；不可行；取過量且同體積、不同濃度的草酸和同體積同濃度的KMnO₄酸性溶液反應(yīng)．

點評：本題主要考查的是有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的計算、影響化學(xué)反應(yīng)的速率等，屬于中等題．