Question

【題目】草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生反應：MnO4-+H2C2O4+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)。甲、乙兩個實驗小組分別利用酸性KMnO4溶液和H2C2O4溶液的反應來研究外界因素對反應速率的影響。

【實驗設計】

甲組方案：通過測定生成CO2氣體體積的方法來比較反應速率的大小。實驗裝置如圖所示，25℃時將裝置中的A溶液一次性加入B溶液（均已加入等量硫酸酸化）中。

實驗編號	A溶液	B溶液
①	2 mL 0. 1 mol/LH2C2O4溶液	4mL0.0l mol/L酸性KMnO4溶液
②	2 mL 0. 2 mol/LH2C2O4溶液	4mL0.0l mol/L酸性KMnO4溶液

(1)該反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________。

(2)該實驗探究的是_______對反應速率的影響。實現(xiàn)該實驗目的還欠缺的儀器：_______。比較①、②兩組化學反應速率大小的方法是____________。

乙組方案：用4mL0.0l mol/L酸性KMnO4溶液與2 mL 0. 01 mol/LH2C2O4溶液，研究不同條件對化學反應速率的影響。具體實驗如下：

實驗編號	10%硫酸的體積／mL	溫度／℃	其他物質(zhì)
Ⅰ	2	20	—
Ⅱ	2	20	少量MnSO4粉末
Ⅲ	2	30	—
Ⅳ	1	20	1mL蒸餾水

(3)若要研究催化劑對化學反應速率的影響，則應對比實驗______（填序號，下同）；

若要研究溫度對化學反應速率的影響，則應對比實驗________。

(4)對比實驗I和實驗Ⅳ，可以研究硫酸的濃度對化學反應速率的影響，實驗Ⅳ中加入1 mL蒸餾水的目的是_______________。

Answer 1

【答案】 2：5 H2C2O4的濃度 秒表 測定相同時間內(nèi)收集到的氣體體積（或者測定收集相同體積氣體所用的時間） I、Ⅱ I、Ⅲ 確保兩組實驗中c(KMnO4)、c(H2C2O4)和溶液總體積相同

【解析】(1)高錳酸鉀具有強氧化性，把草酸中的C從+3價氧化成+4價的二氧化碳，Mn元素從+7價變化到+2價的錳離子，由于草酸分子中有2個C原子，所以高錳酸鉀與草酸的反應比例為 2∶5，反應的離子方程式為：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；該反應中氧化劑高錳酸鉀和還原劑草酸的物質(zhì)的量之比為2:5；

(2)從改變的條件看，H2C2O4濃度從0.1到0.2mol/L，故為H2C2O4濃度對化學反應速率的影響；判斷反應速率v=，需要測定時間，可用秒表計時；可通過測定相同時間內(nèi)收集到的氣體體積（或者測定收集相同體積氣體所用的時間）來比較①、②兩組化學反應速率大小；

(3)由實驗目的可知，探究反應物濃度、溫度、催化劑對反應速率影響，需在相同的條件下對比實驗，同濃度溶液，在相同溫度下進行反應，Ⅰ無催化劑，Ⅱ有催化劑，Ⅰ、Ⅱ是研究催化劑對化學反應速率的影響；如果研究溫度對化學反應速率的影響，則除了溫度不同外，其它條件必須完全相同，所以Ⅰ和Ⅲ是探究溫度對反應速率的影響，；

(4)對比實驗I和IV，Ⅳ中只加入1mL10%硫酸，與I中加入的溶液總體積不相等，實驗IV中需要加入1mL蒸餾水，確保反應溶液的總體積相同。