Question

【題目】用硫酸酸化的草酸（H2C2O4 ， 二元弱酸）溶液能將KMnO4溶液中的MnO4﹣轉化為Mn2+ ． 某化學小組研究發(fā)現，少量MnSO4可對該反應起催化作用．為進一步研究有關因素對該反應速率的影響，探究如下：
（1）常溫下，控制KMnO4溶液初始濃度相同，調節(jié)不同的初始pH和草酸溶液用量，做對比實驗，請完成以下實驗設計表．

實驗 編號	溫度	初始pH	0.1mol/L 草酸溶液/mL	0.01mol/L KMnO4溶的 體積/mL	蒸餾水 體積/mL	待測數據（反應混合液褪色 時間/s）
①	常溫	1	20	50	30	t1
②	常溫	2	20	50	30	t2
③	常溫	2	40	a	b	t3

表中a、b的值分別為：a=、b=
（2）該反應的離子方程式 ．
（3）若t1＜t2 ， 則根據實驗①和②得到的結論是
（4）請你設計實驗④驗證MnSO4對該反應起催化作用，完成表中內容．

實驗方案（不要求寫出具體操作過程）	預期實驗結果和結論
	若反應混合液褪色時間小于實驗①中的t1 ， 則MnSO4對該反應起催化作用（若褪色時間相同，則MnSO4對該反應無催化作用）

（5）某化學小組用滴定法測定KMnO4溶液物質的量濃度：取W g草酸晶體（H2C2O42H2O，其摩爾質量126g/mol）溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液置于錐形瓶中，加入適量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至終點，重復滴定兩次，平均消耗KMnO4溶液
V mL．請回答下列問題：
①該測定方法中（填“需要”或“不需要”）加入指示劑；
②計算得KMnO4溶液的c（KMnO4）=mol/L．（請寫出最后化簡結果）

Answer 1

【答案】
（1）50；10
（2）5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
（3）溶液的pH對該反應的速率有影響
（4）往反應混合液中加入少量MnSO4固體，控制其他反應條件與實驗①相同，進行對比實驗
（5）不需要；
【解析】解：（1）實驗要求控制KMnO4溶液初始濃度相同，則KMnO4溶液的體積為50mL，總體積為100mL，則水的體積10mL；
所以答案是：50；10；
（2.）草酸與高錳酸鉀反應是錳離子和二氧化碳、水，其反應的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；
所以答案是：5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；
（3.）實驗①和②只有pH不同，其它條件都相同，而且t1＜t2 ， 說明溶液的pH對該反應的速率有影響，
所以答案是：溶液的pH對該反應的速率有影響；
（4.）控制其他反應條件與實驗①相同，加硫酸錳進行對比實驗，若反應混合液褪色時間小于實驗①中的t1 ， 則MnSO4對該反應起催化作用（若褪色時間相同，則MnSO4對該反應無催化作用）；
所以答案是：

實驗方案（不要求寫具體操作過程）	預期實驗結果和結論
往反應混合液中加入少量MnSO4固體，控制其他反應條件與實驗①相同，進行對比實驗	若反應混合液褪色時間小于實驗①中的t1 ， 則MnSO4對該反應起催化作用（若褪色時間相同，則MnSO4對該反應無催化作用）

（5.）①高錳酸鉀本身有顏色，故不需要另加指示劑，草酸反應完畢，加入最后一滴KMnO4溶液，溶液變?yōu)榧t色，紅色30s內不褪去，說明滴定到終點，所以不需要加指示劑；
所以答案是：不需要；
②c（草酸）= = mol/L，
由關系式

2KMnO4	～	5H2C2O4
2		5
cmolL﹣1×V×10﹣3L		mol/L×25×10﹣3mol

c= mol/L，
所以答案是： ．