Question

4．草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生如下反應(yīng)：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O用4mL0.001mol/LKMnO₄溶液與2mL0.01mol/LH₂C₂O₄溶液，研究不同條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．改變的條件如下：

組別	10%硫酸溶液的體積/mL	溫度/℃	其他物質(zhì)
Ⅰ	2mL	20	無
Ⅱ	2mL	20	10滴飽和MnSO4溶液
Ⅲ	2mL	30	無
Ⅳ	1mL	20	1mL蒸餾水

（1）如果研究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)使用實驗Ⅰ和Ⅱ（用Ⅰ～Ⅳ表示，下同）；如果研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)使用實驗Ⅰ和Ⅲ．
（2）對比實驗Ⅰ和Ⅳ，可以研究c（H⁺）（或硫酸溶液的濃度）對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實驗Ⅳ中加入1mL蒸餾水的目的是確保所有實驗中c（KMnO₄）、c（H ₂C₂O₄）濃度不變和總體積不變．
（3）在分析化學(xué)中常用Na₂C₂O₄晶體作為基準(zhǔn)物質(zhì)測定KMnO₄溶液的濃度．在H₂SO₄溶液中，反應(yīng)如下：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
①用托盤天平稱取W g Na₂C₂O₄晶體．（Na₂C₂O₄相對分子質(zhì)量為134）
②將WgNa₂C₂O₄配成100mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于錐形瓶中，
酸性KMnO₄溶液應(yīng)裝在酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管中．
③若酸性KMnO₄消耗了40mL，則酸性KMnO₄的物質(zhì)的濃度為$\frac{W}{13.4}$ mol/L（填表達(dá)式，用W表示）．

Answer 1

分析 （1）研究催化劑對反應(yīng)速率的影響，需要其他條件相同；研究溫度變化需要改變溫度探究反應(yīng)速率變化；
（2）對比實驗I和IV，硫酸體積不同，探究氫離子濃度對反應(yīng)速率的影響，加入1ml水的目的是保持溶液總體積不變，改變硫酸溶液中氫離子濃度；
（3）②高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管；
③根據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)、精確度以及測量原理來解答；根據(jù)關(guān)系式KMnO₄～5Na₂C₂O₄來計算．

解答 解：（1）研究催化劑對反應(yīng)速率的影響，需要其他條件相同；實驗I和II 的實驗中，Ⅱ中加入硫酸錳是驗證催化劑對反應(yīng)速率的影響；研究溫度變化需要改變溫度探究反應(yīng)速率變化，選擇實驗I和III，
故答案為：I；II； I；III；
（2）對比實驗I和IV，硫酸體積不同，探究氫離子濃度對反應(yīng)速率的影響，加入1ml水的目的是保持溶液總體積不變，改變硫酸溶液中氫離子濃度，
故答案為：c（H⁺）（或硫酸溶液的濃度）；確保所有實驗中c（KMnO₄）、c（H ₂C₂O₄）濃度不變和總體積不變；
（3）②高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能腐蝕堿式滴定管的橡皮管，應(yīng)裝在酸式滴定管中，
故答案為：酸式；
③酸性KMnO₄消耗了40mL；KMnO₄溶液的物質(zhì)的量濃度為c，WgNa₂C₂O₄配成100mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，
    2KMnO₄ ～5Na₂C₂O₄
     2         5×134g
0.04L×c        W g
$\frac{2}{0.04L×c}$=$\frac{5×134}{W}$，
解得：c=$\frac{W}{13.4}$ mol•L^-1，
故答案為：$\frac{W}{13.4}$ mol•L^-1．

點評 本題考查了條件不同對反應(yīng)速率影響的分析判斷，主要是催化劑、溫度、濃度對反應(yīng)速率的影響探究，注意氧化還原反應(yīng)的原理和計算，題目難度中等．