Question

【題目】草酸與高錳酸鉀在酸性條件下能夠發(fā)生如下反應(yīng)：MnO4—＋H2C2O4＋H＋→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)。用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液與2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液，研究不同條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。改變的條件如下：

(1)寫出該反應(yīng)的離子方程式______________________，該反應(yīng)中每生成1molCO2 轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________ 。

(2)如果研究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，使用實(shí)驗(yàn)_______和________（用I~IV表示，下同）；如果研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，使用實(shí)驗(yàn)________和_________。
(3)對比實(shí)驗(yàn)I和IV，可以研究________對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)IV中加入1 mL蒸餾水的目的是______________________。

Answer 1

【答案】2MnO4—＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O NA Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ 硫酸的濃度或氫離子濃度 確保溶液總體積不變

【解析】

(1)氧化還原反應(yīng)可根據(jù)得失電子守恒進(jìn)行配平；

(2)探究反應(yīng)物濃度、溫度、催化劑對反應(yīng)速率影響，需在其它條件相同的條件下設(shè)置對比實(shí)驗(yàn)；
(3)對比實(shí)驗(yàn)I和IV，根據(jù)兩個實(shí)驗(yàn)中硫酸的量不同分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>；對比實(shí)驗(yàn)中，必須確保溶液總體積相同。

(1)反應(yīng)中MnO4—中Mn由+7價降為+2價，得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，H2C2O4中C由+3價升為+4價，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知，MnO4—與H2C2O4化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2:5，再根據(jù)原子守恒和電荷守恒配平方程式，2MnO4—＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，因此該反應(yīng)中每生成1molCO2 轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol電子，即NA個電子。

(2)由實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢灾��?/span>，探究反應(yīng)物濃度、溫度、催化劑對反應(yīng)速率影響，需在相同的條件下對比實(shí)驗(yàn)；同濃度溶液，在相同溫度下進(jìn)行反應(yīng)，Ⅰ無催化劑，，Ⅱ有催化劑，Ⅰ、Ⅱ是研究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；如果研究溫度對化學(xué)反應(yīng)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(yīng)速率的影響；
(3)對比實(shí)驗(yàn)I和IV，10%硫酸的體積不同，說明兩組實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)物的濃度不同，所以探究的是反應(yīng)物硫酸(或氫離子)的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
對比實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)IV中需要加入1mL蒸餾水，確保反應(yīng)溶液的總體積相同。