Question

【題目】某同學(xué)進(jìn)行影響草酸溶液與高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)速率因素的研究。室溫下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	①	②	③
加入試劑	4mL 0.01mol/L KMnO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4	4mL 0.01mol/L KMnO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4 少量MnSO4固體	4mL 0.01mol/L KMnO4 2mL 0.1mol/L H2C2O4 少量Na2SO4固體
褪色時(shí)間/s	116	6	117

（1）草酸溶液與高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________。

（2）該實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_______________________。

（3）進(jìn)行上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)后，該同學(xué)進(jìn)行反思，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)①的現(xiàn)象可以證明上述結(jié)論。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)①的現(xiàn)象為____________________。

（4）實(shí)驗(yàn)②選用MnSO4固體而不是MnCl2固體的原因是_________________。

（5）該同學(xué)擬采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。

a．該同學(xué)擬研究的影響因素是___________________。

b．你認(rèn)為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案_______________（填“合理”或“不合理”），理由是____________________________。

Answer 1

【答案】5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑ 在其他條件相同時(shí)，Mn2+是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，起著加快反應(yīng)速率的作用 高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時(shí)間后突然加快，因?yàn)榉磻?yīng)生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速率 酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，同時(shí)使酸性高錳酸鉀溶液褪色，從而縮短褪色時(shí)間，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾 KMnO4溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 不合理 KMnO4溶液濃度不同，開始反應(yīng)時(shí)溶液的起始顏色深淺不同，無(wú)法通過(guò)比較褪色的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷反應(yīng)快慢

【解析】

（1）酸性高錳酸鉀溶液和草酸反應(yīng)生成錳離子、二氧化碳，由質(zhì)量守恒、電荷守恒可知該反應(yīng)的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑；

（2）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)①②③中反應(yīng)物都是KMnO4和H2C2O4，都在室溫下反應(yīng)，說(shuō)明濃度相同，溫度相同，高錳酸鉀褪色最快的是②，加入了硫酸錳，③中加的是硫酸鈉與①褪色時(shí)間基本相同，對(duì)比得知起催化作用的是Mn2+；故答案為：在其他條件相同時(shí)，Mn2+是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，起著加快反應(yīng)速率的作用；

（3）實(shí)驗(yàn)②是單獨(dú)加入催化劑MnSO4，而草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)本身是會(huì)生成MnSO4的，那么這個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物就會(huì)起到催化劑的作用，所以實(shí)驗(yàn)①的現(xiàn)象為：高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時(shí)間后突然加快，因?yàn)榉磻?yīng)生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速率；答案為：高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時(shí)間后突然加快，因?yàn)榉磻?yīng)生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速率；

（4）酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，同時(shí)使酸性高錳酸鉀溶液褪色，從而縮短褪色時(shí)間，對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾；

（5）a．根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案中KMnO4溶液的濃度不同可知該實(shí)驗(yàn)研究的是KMnO4溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；

b．反應(yīng)的速率通過(guò)KMnO4溶液顏色的變化來(lái)判斷，但兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中KMnO4的濃度不同，開始反應(yīng)時(shí)溶液的起始顏色深淺不同，無(wú)法通過(guò)比較褪色的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷反應(yīng)快慢，因此該方案不合理；答案為：不合理；KMnO4溶液濃度不同，開始反應(yīng)時(shí)溶液的起始顏色深淺不同，無(wú)法通過(guò)比較褪色的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷反應(yīng)快慢。