Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應(yīng)來探究“外界條件改變對化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，實(shí)驗(yàn)如下：（已知H2C2O4是弱酸）

實(shí)驗(yàn) 序號	實(shí)驗(yàn) 溫度	KMnO4溶液		H2C2O4溶液		H2O	溶液褪色時間
		V(mL)	c(mol/L)	V(mL)	c(mol/L)	V(mL)	t(s)
A	293K	2	0.05	8	0.25	0	t1
B	T1	2	0.05	6	0.25	V1	8
C	313K	2	0.05	6	0.25	2	t2

（1）通過實(shí)驗(yàn)A、B，可探究出___的改變對反應(yīng)速率的影響，其中V1=___，T1=___，t2 ___8(填“>”、“<”或“=”)。

（2）通過實(shí)驗(yàn)____可探究出溫度變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

（3）若t1＜8，則由實(shí)驗(yàn)A、B可以得出的結(jié)論是____；利用實(shí)驗(yàn)B中數(shù)據(jù)計(jì)算，從反應(yīng)開始到有結(jié)束，用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為______。

（4）該反應(yīng)中有無色無味氣體產(chǎn)生，且錳被還原為Mn2+，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 ________。

（5）該小組的一位同學(xué)通過查閱資料發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)一段時間后該反應(yīng)速率會加快，造成此種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對KMnO4與H2C2O4之間的反應(yīng)有某種特殊的作用，則該作用是 ____。

Answer 1

【答案】濃度 2 293K < BC 其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大 1.25×10－3mol/（L·s） 2MnO42－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 作催化劑

【解析】

A、B滴加的H2C2O4溶液的體積不等，應(yīng)控制溫度相同，探究濃度對反應(yīng)速率的影響，需要可知溶液的總體積相同，B、C的溫度不同，結(jié)合溫度對反應(yīng)速率的影響和反應(yīng)速率的計(jì)算公式分析解答(1)～(3)；

(4)根據(jù)題意，草酸和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、錳離子和水，據(jù)此書寫反應(yīng)的離子方程式；

(5)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析判斷。

(1)實(shí)驗(yàn)A、B，滴加H2C2O4溶液的體積不等，故實(shí)驗(yàn)A、B，可探究H2C2O4溶液濃度的改變對反應(yīng)速率的影響；據(jù)實(shí)驗(yàn)A可知，需要保證溶液的總體積為10mL，B中H2C2O4溶液6mL，故需加水10mL-2mL-6mL=2mL；研究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，A、B的溫度需要相同，故T1=293K；B、C溶液的濃度相同，溫度不同，溫度越高，反應(yīng)速率越快，溶液褪色的時間越少，因此t2 ＜8，故答案為：濃度；2；293K；＜；

(2)B、C溶液的濃度相同，溫度不同，通過B、C實(shí)驗(yàn)可探究出溫度變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故答案為：BC；

(3)若t1＜8，則由此實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是：其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大；草酸的物質(zhì)的量為0.25molL-1×0.006L=0.0015mol，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.05molL-1×0.002L=0.0001mol，草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為0.0015mol：0.0001mol=15：1，顯然草酸過量，高錳酸鉀完全反應(yīng)，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為=0.01mol/L，用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為=0.00125mol/(L·s)，故答案為：其他條件相同時，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大；0.00125mol/(L·s)；

(4)草酸和酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化碳、錳離子和水，反應(yīng)的離子方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故答案為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

(5)反應(yīng)一段時間后該反應(yīng)速率會加快，造成此種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對KMnO4與H2C2O4之間的反應(yīng)有某種特殊的作用，則該作用是催化作用，相應(yīng)的粒子最有可能是Mn2+，故答案為：作催化劑。