Question

（13分）Ⅰ.某學校研究性學習小組開展“不同條件對化學反應速率影響的探究”課題，選用4 mL 0.01 mol·L^-1KMnO₄溶液與2 mL 0.1 mol·L^-1 H₂C₂O₄溶液進行實驗，改變條件如下：

組別	10%硫酸的體積（mL）	溫度/℃	其他物質(zhì)
①	2 mL	20
②	2 mL	20	10滴飽和MnSO4溶液
③	2 mL	30
④	1 mL	20	1 mL蒸餾水

（1）如果研究催化劑對化學反應速率的影響，使用實驗            和          （用①~④表示，下同）；如果研究溫度對化學反應速率的影響，使用實驗          和          。

（2）對比實驗①和④，可以研究                                                      對化學反應速率的影響，實驗④中加入1 mL蒸餾水的目的是                                                                   。

Ⅱ.該小組查閱資料得知：C₂O₄^2-＋MnO₄^－＋H^＋→ CO₂↑＋Mn^2＋＋H₂O（未配平）,欲利用該反應測定某草酸鈉（Na₂C₂O₄）樣品中草酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。該小組稱量1.34 g草酸鈉樣品溶于稀硫酸中，然后用0.200 mol·L^-1的酸性高錳酸鉀溶液進行滴定（其中的雜質(zhì)不跟高錳酸鉀和稀硫酸反應）。

（1）滴定前是否要滴加指示劑？       （填“是”或“否”），請說明理由                  。

（2）滴定時用          （填a或b）滴定管盛裝KMnO₄標準溶液。

（3）達到終點時消耗了15.00 mL的高錳酸鉀溶液，樣品中草酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為          。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.（1）①和②  （1分）  ；   ① 和 ③  （1分）

（2）硫酸的濃度或氫離子濃度（2分）；  確保①和④組對比實驗中c(KMnO₄)、c(H₂C₂O₄)濃度不變或確保溶液總體積不變   （2分）

Ⅱ．（1）否  ，KMnO₄溶液呈紫色，達滴定終點紫色不再褪去。（2分）

（2）b  （2分）    （3）75% （3分）

【解析】Ⅰ.（1）要研究催化劑對化學反應速率的影響，則其它條件應該是相同的，所以應該用實驗①和②。同樣要研究溫度對化學反應速率的影響，其它條件也應該是相同的，所以應該用實驗①和③。

（2）對比實驗①和④可知硫酸的濃度是不同的，所以可以研究硫酸的濃度或氫離子濃度對化學反應速率的影響。由于實驗①中硫酸的體積是2ml，所以為確保①和④組對比實驗中c(KMnO₄)、c(H₂C₂O₄)濃度不變或確保溶液總體積不變，需要加入1ml水。

Ⅱ．（1）由于酸性KMnO₄溶液呈紫色，達滴定終點紫色不再褪去，所以不需要另加指示劑。

（2）酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能腐蝕橡膠，所以應該用酸式滴定管。

（3）15.00 mL高錳酸鉀的物質(zhì)的量是0.2000mol/L×0.015L＝0.003mol，得到電子是0.003mol×5＝0.015mol，所以根據(jù)電子得失守恒可知，草酸鈉的物質(zhì)的量是0.015mol÷2＝0.0075mol，質(zhì)量是0.0075mol×134g/mol＝1.005g，因此質(zhì)量分數(shù)為1.005g÷1.34g×100％＝75％。