Question

【題目】某同學進行影響草酸溶液與高錳酸鉀酸性溶液反應速率因素的研究。室溫下，實驗數據如下：

實驗序號	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
褪色時間/s	116	6	117

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

（2）該實驗結論是_______________________。

（3）進行上述三個實驗后，該同學進行反思，認為實驗①的現象可以證明上述結論。請寫出實驗①的現象為____________________。

（4）實驗②選用MnSO4固體而不是MnCl2固體的原因是_________________。

（5）該同學擬采用如下圖所示的實驗方案繼續(xù)探究外界條件對反應速率的影響。

a．該同學擬研究的影響因素是___________________。

b．你認為該同學的實驗方案_______________（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，Mn2+是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，起著加快反應速率的作用 高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時間后突然加快，因為反應生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，能加快化學反應速率 酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，同時使酸性高錳酸鉀溶液褪色，從而縮短褪色時間，對實驗產生干擾 KMnO4溶液的濃度對反應速率的影響 不合理 KMnO4溶液濃度不同，開始反應時溶液的起始顏色深淺不同，無法通過比較褪色的時間長短來判斷反應快慢

【解析】

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

（2）實驗實驗①②③中反應物都是KMnO4和H2C2O4，都在室溫下反應，說明濃度相同，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褪色時間基本相同，對比得知起催化作用的是Mn2+；故答案為：在其他條件相同時，Mn2+是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，起著加快反應速率的作用；

（3）實驗②是單獨加入催化劑MnSO4，而草酸與酸性高錳酸鉀反應本身是會生成MnSO4的，那么這個反應的產物就會起到催化劑的作用，所以實驗①的現象為：高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時間后突然加快，因為反應生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，能加快化學反應速率；答案為：高錳酸鉀溶液褪色的速率開始比較緩慢，一段時間后突然加快，因為反應生成的MnSO4是草酸與酸性高錳酸鉀反應的催化劑，能加快化學反應速率；

（4）酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，同時使酸性高錳酸鉀溶液褪色，從而縮短褪色時間，對實驗產生干擾；

（5）a．根據實驗方案中KMnO4溶液的濃度不同可知該實驗研究的是KMnO4溶液的濃度對反應速率的影響；

b．反應的速率通過KMnO4溶液顏色的變化來判斷，但兩個實驗中KMnO4的濃度不同，開始反應時溶液的起始顏色深淺不同，無法通過比較褪色的時間長短來判斷反應快慢，因此該方案不合理；答案為：不合理；KMnO4溶液濃度不同，開始反應時溶液的起始顏色深淺不同，無法通過比較褪色的時間長短來判斷反應快慢。