Question

某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)測(cè)定褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案。

編號(hào)	H2C2O4溶液	酸性KMnO4溶液	溫度℃
濃度/(mol·L－1)	體積/mL	濃度/(mol·L－1)	體積/mL
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50

(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4溶液轉(zhuǎn)化為MnSO4，每消耗1 mol H2C2O4轉(zhuǎn)移________mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥__________________________。

(2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________(填編號(hào)，下同)，可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是____________。

(3)實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間為40 s，忽略混合前后溶液體積的微小變化，這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率

v(KMnO4)＝________

mol·L－1·min－1。

(4)已知50 ℃時(shí)c(MnO)～反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖。若保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中，畫(huà)出25 ℃時(shí)c(MnO)～t的變化曲線示意圖。

Answer 1

答案　(1)2　2.5　(2)②和③　①和②

(3)0.010(或1.0×10－2)

(4)

解析　(1)H2C2O4中碳的化合價(jià)是＋3價(jià)，CO2中碳的化合價(jià)為＋4價(jià)，故每消耗1 mol H2C2O4轉(zhuǎn)移2 mol電子，配平反應(yīng)方程式為2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，為保證KMnO4完全反應(yīng)，c(H2C2O4)∶c(KMnO4)≥2.5。(2)探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則濃度必然相同，則為編號(hào)②和③；同理探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)是①和②。

(3)v(KMnO4)＝(0.010 mol·L－1×)÷()＝0.010 mol·L－1·min－1。

(4)溫度降低，化學(xué)反應(yīng)速率減小，故KMnO4褪色時(shí)間延長(zhǎng)，故作圖時(shí)要同時(shí)體現(xiàn)25 ℃ MnO濃度降低比50 ℃時(shí)MnO的濃度降低緩慢和達(dá)到平衡時(shí)間比50 ℃時(shí)“拖后”。