Question

（14分）酸性KMnO₄溶液能與草酸（H₂C₂O₄）溶液反應。某探究小組利用反應過程中溶液紫色消失快慢的方法來研究影響反應速率的因素。 
Ⅰ.實驗前首先用濃度為0.1000mol?L^-1酸性KMnO₄標準溶液滴定未知濃度的草酸。 
（1）寫出滴定過程中發(fā)生反應的化學方程式為                                                   。 
（2）滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是                。
      

（3）若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，會使測得的草酸溶液濃度           （填“偏高”、“偏低”、或“不變”）。 
Ⅱ.通過滴定實驗得到草酸溶液的濃度為0.2000mol·L^-1 。用該草酸溶液按下表進行后續(xù)實驗（每次實驗草酸溶液的用量均為8mL）。

（4）寫出表中a 對應的實驗目的                              ；若50°C時，草酸濃度c(H₂C₂O₄)隨反應時間t的變化曲線 如下圖所示，保持其他條件不變，請在圖中畫出25°C時c(H₂C₂O₄)隨t的變化曲線示意圖。 

（5）該小組同學對實驗1和3分別進行了三次實驗，測得以下實驗數(shù)據(jù)（從混合振蕩均勻開始計時）： 
分析上述數(shù)據(jù)后得出“當其它條件相同時，酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小，褪色時間就越短，即反應速率就越快”的結(jié)論。甲同學認為該小組“探究反應物濃度對速率影響”的實驗方案設(shè)計中存在問題，從而得到了錯誤的實驗結(jié)論，請簡述甲同學改進的實驗方案                                     ______________________。 
（6）該實驗中使用的催化劑應選擇MnSO₄并非MnCl₂，原因可用離子方程式表示為                                         。

Answer 1

（1）  2MnO₄^—+5H₂C₂O₄+6H⁺= 2Mn²⁺ + 10CO₂ ↑+ 8H₂O ；（2） A；（3） 偏高 ；
（4）探究溫度不同對反應速率的影響
25℃           
（5）其它條件相同時，利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應，測量溶液褪色時間。 
（6）2MnO₄^—+ 10Cl^— + 16H⁺ = 5Cl₂↑+ 2Mn²⁺ + 8H₂O 

試題分析：（1） 酸性KMnO₄有強氧化性，而草酸有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應。離子方程式為： 2MnO₄^—+5H₂C₂O₄+6H⁺= 2Mn²⁺ + 10CO₂ ↑+ 8H₂O ；（2）滴定過程中操作酸式滴定管的方法是圖示的A。（3）若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，則消耗的酸性KMnO₄標準溶液讀數(shù)偏大，以此為標準計算的草酸溶液濃度 就偏高。（4）由于a點對應的其它條件都相同，只有溫度不同，因此表中a 對應的實驗目的是探究溫度不同對反應速率的影響。（5）甲同學改進的實驗方案是其它條件相同時，利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應，測量溶液褪色時間。 溶液褪色時間越短，則反應速率越快。（6）該實驗中使用的催化劑應選擇MnSO₄并非MnCl₂，原因是Cl-有還原性，也會與酸性KMnO₄標準溶液反應，而影響實驗結(jié)果的測定，可用離子方程式表示為2MnO₄^— + 10Cl^— + 16H⁺ = 5Cl₂↑+ 2Mn²⁺ + 8H₂O 。