Question

某小組利用H₂C₂O₄溶液和酸性KMnO₄溶液反應來探究“條件對化學反應速率的影響”。實驗時，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩，混合均勻，開始計時，通過測定褪色所需時間來判斷反應的快慢。該小組設計了如下方案：

編號	H2C2O4溶液	酸性KMnO4溶液	溫度/℃
濃度/mol•L-1	體積/mL	濃度/mol•L-1	體積/mL
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（1）該反應的離子方程式為                      ；

（2）探究溫度對化學反應速率影響的實驗編號是         (填編號，下同)，可探究反應物濃度對化學反應速率影響的實驗編號是              ；

（3）實驗①測得KMn0₄溶液的褪色時間為40 s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時間內(nèi)平均反應速率v(KMn0₄)=        mol·L^-1·min^-1；

（4）已知50℃時c(MnO₄^-)～反應時間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請在坐標圖中，畫出25℃時c(Mn0₄^-)～t的變化曲線示意圖。

Answer 1

【答案】（1）16H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄ ^-＝2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O   （2）②③；①②  （3）0.010或1.0×10^-2

（4）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)反應后H₂C₂O₄轉化為CO₂逸出，KMnO₄轉化為MnSO₄，利用化合價升降相等寫出反應的化學方程式為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄＝K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，則離子方程式為16H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄^-＝2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案為：16H⁺+5H₂C₂O₄+2MnO₄ ^-＝2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；

（2）探究溫度對化學反應速率影響，必須滿足除了溫度不同，其他條件完全相同，所以滿足此條件的實驗編號是：②和③；探究反應物濃度對化學反應速率影響，除了濃度不同，其他條件完全相同的實驗編號是①和②，故答案為：②和③； ①和②；

（3）草酸的物質的量為：0.10mol•L^-1×0.002L＝0.0002mol，高錳酸鉀的物質的量為：0.010mol•L^-1×0.004L＝0.00004mol，草酸和高錳酸鉀的物質的量之比為：0.0002mol：0.00004mol＝5：1，顯然草酸過量，高錳酸鉀完全反應，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為：（0.010mol/L×0.004L）÷（0.002L+0.004L）＝×0.010mol/L，這段時間內(nèi)平均反應速率v（KMnO₄）＝×0.010mol/L÷40s/60s/min=0.010mol•L^-1•min^-1，故答案為：0.010或1.0×10^-2；

（4）25℃時反應速率小于50℃時，所以高錳酸根離子的濃度變化比50℃時小，反應需要的時間大于50℃條件下需要的時間，據(jù)此畫出25℃時c（MnO₄^-）～t的變化曲線示意圖為：，故答案為：。

考點：考查探究溫度、濃度對反應速率的影響、濃度隨時間變化的曲線