Question

I.某校化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了探究草酸(H₂C₂O₄)的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
小組成員在做草酸溶液與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，溶液褪色先慢后快。
（1）上述H₂C₂O₄溶液與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)的離子方程為                                 。
（2）為了探究此反應(yīng)速率由小變大的原因，甲同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)（表中“一”表示未加入該試劑）。

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	反應(yīng)溫度 (利用水浴加熱)	稀硫酸 溶液	MnSO4固體	0.10 mol/L KMnO4溶液	褪色 時(shí)間
1	750C	一	一	1mL	100s
2	750C	10滴	一	1mL	40s
3	750C	10滴	加入少許	1mL	3s

甲同學(xué)由此能夠得出結(jié)論:                                                         
II.乙同學(xué)查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”， 決定用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一事實(shí)并檢測(cè)草酸鹽含量。進(jìn)一步查閱資料得知，草酸（H₂C₂O₄）是酸性強(qiáng)于醋酸的二元弱酸，對(duì)應(yīng)的鈣鹽（CaC₂O₄）不溶于醋酸，能溶于強(qiáng)酸。
（1） 欲準(zhǔn)確測(cè)定菠菜中草酸鹽含量，回答有關(guān)問(wèn)題：
①操作：取m g菠菜樣品,將其中草酸鹽轉(zhuǎn)化為 CaC₂O₄ 沉淀分離出來(lái),用鹽酸溶解后,溶液轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液。每次移取25.00mL該溶液，用0.0100mol·L^－1 KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定實(shí)驗(yàn)重復(fù)操作2 —3次。平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。
②計(jì)算：菠菜中草酸鹽（以C₂O₄^2－計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                       。（只列式不計(jì)算，已知：C₂O₄^2－的的摩爾質(zhì)量為88 g?mol^-1）
③討論：用標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過(guò)濾得到的溶液結(jié)果可能偏高，原因是                                                                 。

Answer 1

I.（1）5H₂C₂O₄+2MnO₄?+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）隨著草酸溶液與高錳酸鉀溶液反應(yīng)的進(jìn)行，生成了Mn²⁺，Mn²⁺作為該反應(yīng)的催化劑，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。
II．（1）②
③菠菜中還含有其他還原性物質(zhì)，能與KMnO₄反應(yīng)

試題分析：I．（1）高錳酸鉀溶液具有氧化性，能氧化草酸為二氧化碳，依據(jù)原子守恒和電荷守恒配平書寫離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）圖表中高錳酸鉀溶液加熱，褪色時(shí)間較長(zhǎng)，加入少許硫酸錳速率增大較快，反應(yīng)需要的時(shí)間縮短，Mn²⁺起到催化作用，加入稀硫酸褪色時(shí)間縮短，說(shuō)明生成的錳離子對(duì)分解起了催化作用。
II．（1）②依據(jù)反應(yīng)的離子方程式計(jì)算，設(shè)草酸物質(zhì)的量為x：
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
5           2
x      0.0100mol/L×v×10^-3L
可得菠菜中草酸鹽（以C₂O₄^2－計(jì)）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
③用標(biāo)準(zhǔn)KMnO₄溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、過(guò)濾得到的溶液中可能含有其他還原性物質(zhì)會(huì)消耗高錳酸鉀，導(dǎo)致結(jié)果可能偏高。