Question

9．某化學(xué)興趣小組在一次實驗探究中發(fā)現(xiàn)，向草酸溶液中逐滴加入高錳酸鉀溶液時，溶液褪色總是先慢后快．即反應(yīng)速率由小變大．為此，甲同學(xué)做了如下實驗進(jìn)行探究：
已知：
①MnO₄^-在酸性環(huán)境下的還原產(chǎn)物是Mn²⁺
實驗用品：儀器：試管（若干個）、膠頭滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盤天平、玻璃棒、燒杯、藥匙
（1）0.10mol/L  H₂C₂O₄溶液的配制：
實驗室欲配制100mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液，需要稱取草酸晶體（H₂C₂O₄•2H₂O）1.3 g（精確到0.1g）；實驗中需要用到的玻璃儀器有：玻璃棒、燒杯、膠頭滴管和100mL容量瓶．
（2）反應(yīng)的速率變化的探究：
在1號和2號試管中分別加入2mL0.10mol/L H₂C₂O₄溶液，在1號試管中加入硫酸錳固體．然后在兩支試管中加入4mL 0.010mol/L KMnO₄溶液和幾滴稀硫酸．現(xiàn)象如表所示：

	試管1	試管2
實驗現(xiàn)象	褪色很快	褪色很慢
褪色時間/s	4秒	31秒

請回答下列問題：
①甲同學(xué)進(jìn)行該實驗還缺少的實驗儀器是：秒表．
②H₂C₂O₄溶液與酸性的KMnO₄溶液反應(yīng)的離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O．
③同學(xué)測出的顏色變化的時間是以下列哪個選項為依據(jù)的C．
A、從KMnO₄溶液剛好接觸H₂C₂O₄溶液開始，溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色，半分鐘之內(nèi)不再出現(xiàn)紫紅色為止．
B、從KMnO₄溶液剛好接觸H₂C₂O₄溶液開始，溶液由無色變?yōu)樽霞t色為止．
C、從KMnO₄溶液接觸H₂C₂O₄溶液開始，溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色為止．
④甲同學(xué)認(rèn)為該反應(yīng)褪色由慢到快的原因是Mn²⁺離子在反應(yīng)中起到催化劑的作用，加快了反應(yīng)速率．于是甲同學(xué)得出結(jié)論在其它條件不變的情況下，加入催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率．
（3）乙同學(xué)和丙同學(xué)從甲同學(xué)的實驗探究中得到啟示，他們也分別提出了能影響該溶液化學(xué)反應(yīng)速率因素的另外兩種可能原因，你認(rèn)為他們提出的兩種可能原因是：I該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率增大，溶液褪色加快    II加入少量硫酸，可以促進(jìn)草酸和高錳酸鉀溶液的反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）m=cvM計算草酸晶體質(zhì)量，根據(jù)各儀器的作用選取儀器；
（2）①記錄時間需要秒表；
②高錳酸鉀有強氧化性，能把草酸氧化成二氧化碳，同時自身被還原成錳離子；
③測定時間為溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色為止；
④反應(yīng)中生成錳離子，錳離子加快了反應(yīng)速率，起到催化作用，其它條件不變時，加入催化劑能改變反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析，如溶液的濃度和反應(yīng)溫度等．

解答 解：（1）m=cvM=0.10mol/L×0.1L×126g/mol=1.3g，實驗中需要的儀器為：用于溶解晶體的燒杯，起攪拌和引流作用的玻璃棒，配制溶液的100mL容量瓶，定容時用的膠頭滴管，
故答案為：1.3；100mL容量瓶；
（2）①記錄時間需要秒表，
故答案為：秒表；
②高錳酸鉀有強氧化性，能把草酸氧化成二氧化碳，同時自身被還原成錳離子，離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
③測出的褪色時間是以溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色為止，故選C，
故答案為：C；
④反應(yīng)中生成錳離子，錳離子加快了反應(yīng)速率，起到催化作用，其它條件不變時，加入正催化劑能加快反應(yīng)速率，
故答案為：錳離子在反應(yīng)中起到催化劑的作用，加快了反應(yīng)速率；在其它條件不變的情況下，加入催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有：反應(yīng)物的濃度、溫度、催化劑等，
Ⅰ、該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的溫度逐漸升高，反應(yīng)速率增大，溶液褪色加快，
Ⅱ、硫酸的濃度對反應(yīng)速率有影響，加入少量硫酸，可以促進(jìn)草酸和高錳酸鉀溶液的反應(yīng)，從而加快反應(yīng)速率，
故答案為：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率增大，溶液褪色加快；硫酸的濃度影響反應(yīng)速率，加入少量硫酸，可以促進(jìn)草酸和高錳酸鉀溶液的反應(yīng)．

點評 本題考查了探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，注意測出的褪色時間是以溶液由紫紅色變?yōu)榻�乎無色為止，不是氧化還原反應(yīng)滴定終點的判斷，為易錯點．