Question

【題目】用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反應(yīng)研究影響反應(yīng)速率的因素，離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一實(shí)驗(yàn)小組欲通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成CO2的速率，探究某種影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(KMnO4溶液已酸化)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	A溶液	B溶液
①	20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液
②	20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L-1KMnO4溶液

（1）該實(shí)驗(yàn)探究的是___因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。如圖一，相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得的CO2體積大小關(guān)系是___（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。

（2）若實(shí)驗(yàn)①在2min末收集了2.24mLCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則在2min末，c(MnO)=___mol·L-1(假設(shè)混合液體積為50mL)。

（3）除通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)CO2的體積來(lái)比較反應(yīng)速率外，本實(shí)驗(yàn)還可通過(guò)測(cè)定___來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率。

（4）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖二，其中t1～t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①產(chǎn)物MnSO4是該反應(yīng)的催化劑、②___。

Answer 1

【答案】濃度 ②＞① 0.0596mol/L 測(cè)定生成相同體積的CO2所需時(shí)間或相同時(shí)間內(nèi)KMnO4溶液顏色變化的程度 該反應(yīng)放熱

【解析】

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，其他因素均相同，就只有H2C2O4的濃度不同，可判定；根據(jù)CO2的量，先求出反應(yīng)的n(MnO4-)的物質(zhì)的量，再求出反應(yīng)后的濃度；根據(jù)t1~t2段反應(yīng)速率加快除了催化劑，還有可能是升溫，據(jù)此解答。

（1）對(duì)比①②實(shí)驗(yàn)可探究草酸的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，②中A溶液的濃度比①中大，化學(xué)反應(yīng)速率大，所得CO2的體積大，②>①；答案為：濃度；②>①。

（2）根據(jù)2MnO4- +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，生成CO2的物質(zhì)的量為：n(CO2)= =0.0001mol，設(shè)2min末，反應(yīng)消耗的n(MnO4-)為xmol，由，x=0.00002mol，則剩余的MnO4-的物質(zhì)的量n(MnO4-)=0.1mol/L×30×10-3L-0.00002mol=0.00298mol，則剩余的MnO4-的濃度為c(MnO4-)= =0.0596mol/L；答案為0.0596mol/L。

（3）除通過(guò)測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)CO2的體積來(lái)比較反應(yīng)速率，本實(shí)驗(yàn)還可以通過(guò)測(cè)定KMnO4溶液完全褪色所需時(shí)間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時(shí)間來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率；答案為KMnO4溶液完全褪色所需時(shí)間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時(shí)間。

（4）研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率總是如圖二所示發(fā)生變化，則t1～t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：①產(chǎn)物Mn2+是反應(yīng)的催化劑，②該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量使環(huán)境溫度升高，加快了反應(yīng)速率；答案為該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量使環(huán)境溫度升高，加快了反應(yīng)速率。