Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)，測(cè)定溶液紫色消失所需時(shí)間的方法，研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。供選擇的實(shí)驗(yàn)藥品有：0.01mol·L－1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L－1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L－1H2C2O4溶液、0.2mol·L－1H2C2O4溶液。

（1）H2C2O4溶液與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。

（2）請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表。

實(shí)驗(yàn)	酸性KMnO4溶液		H2C2O4溶液		褪色 時(shí)間/s
	c/(mol·L－1)	V/mL	c/(mol·L－1)	V/mL
甲	0.01	4	0.1	2	t1
乙	a	4	b	2	t2

①表中a=________、b=________；

②甲組實(shí)驗(yàn)KMnO4的平均反應(yīng)速率是：____________（用含t1的式子表示）。

（3）測(cè)得某次實(shí)驗(yàn)（恒溫）時(shí)，溶液中Mn2+物質(zhì)的量與時(shí)間關(guān)系如圖。請(qǐng)解釋n(Mn2+)在反應(yīng)起始時(shí)變化不大、一段時(shí)間后快速增大的原因：______。

Answer 1

【答案】 5H2C2O4 +2KMnO4 +3H2SO4 ═ K2SO4 +2MnSO4+10CO2↑+8H2O 0.01 0.2 mol·L－1·s－1 Mn2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用

【解析】（1）草酸（H2C2O4）溶液與酸性KMnO4溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，草酸被氧化為二氧化碳，高錳酸鉀被還原為Mn2+，反應(yīng)的化學(xué)方程式為5H2C2O4 +2KMnO4 +3H2SO4 ═ K2SO4 +2MnSO4+10CO2↑+8H2O；（2）①研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，酸性KMnO4溶液的濃度不宜太高，KMnO4溶液濃度越高褪色越不明顯，故甲乙兩組濃度取相等，a=0.01，則H2C2O4溶液濃度甲乙兩組不同，b=0.2；②甲組實(shí)驗(yàn)KMnO4的平均反應(yīng)速率是=mol·L－1·s－1；（3）n(Mn2+)在反應(yīng)起始時(shí)變化不大，速率也變化不大，一段時(shí)間后由于n(Mn2+)增多，反應(yīng)速率快速增大是因?yàn)镸n2+對(duì)該反應(yīng)有催化作用。