Question

教材中用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如图1和表（KMnO₄溶液已酸化）：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20mL 0.1mol?L-1 H2C2O4溶液	30mL 0.01mol?L-1 KMnO4溶液
②	20mL 0.2mol?L-1 H2C2O4溶液	30mL 0.01mol?L-1 KMnO4溶液

（1）写出草酸溶于水的电离方程式：

 

．
（2）该实验探究的是

 

因素对化学反应速率的影响．相同时间内针筒中所得CO₂的体积大小关系是：①

 

②（填：＞、＜、=）．
（3）若实验①在2min末收集了4.48mL CO₂（标准状况下），则在2min末，c（MnO₄^-）=

 

mol/L．
（4）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定

 

来比较化学反应速率．
（5）小组同学发现反应速率总是如2图，其中t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：①该反应放热、②

 

．

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：化学反应速率专题

分析：（1）多元弱酸分步电离，据此书写电离方程式；
（2）对比①②实验可探究草酸浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大；
（3）先求出反应的n（MnO₄^-）的物质的量，再求出反应后的浓度；
（4）通过测定KMnO₄溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率；
（5）根据反应过程中放出的热量导致反应速率加快还可能是：反应中催化剂影响反应速率．

解答： 解：（1）草酸是二元弱酸，分两步电离，电离方程式为：H₂C₂O₄?H⁺+HC₂O₄^-，HC₂O₄^-?H⁺+C₂O₄^2-；
故答案为：H₂C₂O₄?H⁺+HC₂O₄^-，HC₂O₄^-?H⁺+C₂O₄^2-；
（2）对比①②实验可探究草酸的浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO₂的体积大，
故答案为：浓度；＜；
（3）CO₂的物质的量为：

4.48×10-3L

22.4L/mol

=0.0002mol，设2min末，反应消耗的n（MnO₄^-）为x，
      2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
        2                      10
        x                 0.0002mol
解得 x=0.00004mol
反应剩余的高锰酸根离子的物质的量为：30×10^-3L×0.01mol?L^-1-0.00004mol=0.00026mol
c（MnO₄^-）=

n

V

=

0.00026mol

0.05L

=5.2×10^-3mol/L；
故答案为：5.2×10^-3；
（4）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定KMnO₄溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率，
故答案为：KMnO₄溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间；
（5）研究发现反应速率总是如图2所示发生变化，则t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：①该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率，②产物Mn²⁺是反应的催化剂，
故答案为：产物Mn²⁺（或MnSO₄）是反应的催化剂．

点评：本题考查了影响化学反应速率的因素，难度中等，注意掌握影响化学反应速率的因素，明确探究影响化学反应速率因素的方法．