Question

【題目】已知用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液能與KMnO4溶液反應(yīng)．某化學(xué)小組研究發(fā)現(xiàn)，少量MnSO4可對該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響，探究如下：

（1）常溫下，探究不同的初始pH和草酸溶液濃度對反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，則A=_____，C=_____，E=_____。

實(shí)驗(yàn)編號	溫度	初始pH	0.1mol/L草酸溶液體積/mL	0.01mol/LKMnO4 溶液體積/mL	蒸餾水體積/mL	待測數(shù)據(jù)（混合液褪色時(shí)間/s）
①	常溫	1	20	50	30	t1
②	常溫	A	B	C	30	t2
③	常溫	2	40	D	E	t3

（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）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)每組實(shí)驗(yàn)反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化總是如圖，

其中t1～t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：

①__________________________________________；

②___________________________________________。

（5）化學(xué)小組用滴定法測定KMnO4溶液物質(zhì)的量濃度：取ag草酸晶體（H2C2O4·2H2O，摩爾質(zhì)量126g/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)滴定三次，平均消耗KMnO4溶液VmL。該KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_____mol/L。

Answer 1

【答案】 2 50 10 5H2C2O4+2MnO4－+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 其他條件相同時(shí)，溶液的初始pH越小，該反應(yīng)的反應(yīng)速率越快 該反應(yīng)放熱 產(chǎn)物Mn2+是反應(yīng)的催化劑

【解析】(1)根據(jù)該實(shí)驗(yàn)探究不同的初始pH和草酸溶液濃度對反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)要求控制KMnO4溶液初始濃度相同，則KMnO4溶液的體積為50mL，總體積為100mL，則C=50，D=50，B=20，E=10，探究外界條件對反應(yīng)速率的影響，需保證其他條件相同，則①與②的pH不同，②與③的草酸濃度不同，則A=2；
(2)草酸與高錳酸鉀反應(yīng)是錳離子和二氧化碳、水，其反應(yīng)的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；

(3)實(shí)驗(yàn)①和②只有pH不同，其它條件都相同，而且t1＜t2，說明其他條件相同時(shí)，溶液的初始pH越小，該反應(yīng)的反應(yīng)速率越快；

(4)對于該反應(yīng)，影響化學(xué)反應(yīng)的速率只有溫度和催化劑，所以反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化總是如圖，其中t1～t2時(shí)間內(nèi)速率變快的主要原因可能是：反應(yīng)放熱，溫度升高或產(chǎn)物Mn2+是反應(yīng)的催化劑；

(5)c(草酸)= =mol/L
由關(guān)系式 2KMnO4 ～5H2C2O4
2 5
cmolL-1×V×10-3L mol/L×25×10-3mol
c=mol/L=mol/L。