Question

【題目】用硫酸酸化的草酸（H2C2O4，二元弱酸）溶液能將KMnO4溶液中的MnO4﹣轉(zhuǎn)化為Mn2+。某化學(xué)小組研究發(fā)現(xiàn)，少量MnSO4可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響，探究如下：

（1）常溫下，控制KMnO4溶液初始濃度相同，調(diào)節(jié)不同的初始pH和草酸溶液用量，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表。

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	溫度	初始pH	0.1mol/L 草酸溶液/mL	0.01mol/L KMnO4溶的 體積/mL	蒸餾水 體積/mL	待測(cè)數(shù)據(jù)（反應(yīng)混合液褪色 時(shí)間/s）
①	常溫	1	20	50	30[	t1
②	常溫	2	20	50	30	t2
③	常溫	2	40	a	b	t3

表中a、b的值分別為：a= 、b=

（2）該反應(yīng)的離子方程式 。

（3）若t1＜t2，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)①和②得到的結(jié)論是 。

（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)④驗(yàn)證MnSO4對(duì)該反應(yīng)起催化作用，完成下表中內(nèi)容．

實(shí)驗(yàn)方案（不要求寫出具體操作過程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
	若反應(yīng)混合液褪色時(shí)間小于實(shí)驗(yàn)①中的t1，則MnSO4對(duì)該反應(yīng)起催化作用（若褪色時(shí)間相同，則MnSO4對(duì)該反應(yīng)無催化作用）

（5）某化學(xué)小組用滴定法測(cè)定KMnO4溶液物質(zhì)的量濃度：取W g草酸晶體（H2C2O42H2O，其摩爾質(zhì)量126 g/mol）溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液置于錐形瓶中，加入適量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，重復(fù)滴定兩次，平均消耗KMnO4溶液V mL．請(qǐng)回答下列問題：

① 該測(cè)定方法中 （填“需要”或“不需要”）加入指示劑；

② 計(jì)算得KMnO4溶液的c（KMnO4）= mol/L．（請(qǐng)寫出最后化簡(jiǎn)結(jié)果）

Answer 1

【答案】（1）a=50、b=10.

（2）5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O．（無↑得1分，沒配平不得分）

（3）溶液的pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響。（或在一定條件下，c（H+）越大，反應(yīng)速率越快）

（4）控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同，往反應(yīng)混合液中加入少量MnSO4固體（晶體），與①進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。（不寫固體得1分，寫成溶液或其它不得分）

（5）①不需要 ② 或

【解析】

試題分析：（1）實(shí)驗(yàn)要求控制高錳酸鉀溶液初始濃度相同，則高錳酸鉀溶液的體積為50mL，則水的體積為10mL。

（2）草酸與高錳酸鉀溶液反應(yīng)生成錳離子、二氧化碳和水，再根據(jù)化合價(jià)升降、電荷守恒、質(zhì)量守恒可得該反應(yīng)的離子方程式為5 H2C2O4+2 MnO4﹣+6 H+=10 CO2↑+2 Mn2++8 H2O。

（3）實(shí)驗(yàn)①和②只有pH不同，其它條件都相同，且t1＜t2，說明溶液的pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響。

（4）控制其它條件與實(shí)驗(yàn)①相同，往反應(yīng)混合液中加入少量MnSO4固體進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，若反應(yīng)混合液褪色時(shí)間小于實(shí)驗(yàn)①中的t1，則硫酸錳對(duì)該反應(yīng)起催化作用。

（5）①高錳酸鉀本身有顏色，草酸反應(yīng)完畢，加入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液變?yōu)榧t色，紅色30s內(nèi)不褪，說明達(dá)到終點(diǎn)，故不需另加指示劑。②根據(jù)關(guān)系式：5H2C2O4——2MnO4—求解。根據(jù)題意知W/1260:[c（KMnO4）×V×10-3]=5:2，解得c（KMnO4）= mol/L。