Question

15．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：MnO₄^-+H₂C₂O₄+H⁺→Mn²⁺+CO₂↑+H₂O（未配平）
用4mL0.001mol•L^-1KMnO₄溶液与2mL0.01mol•L^-1H₂C₂O₄溶液，研究反应的温度、反应物的浓度与催化剂等因素对化学反应速率的影响．改变的条件如表所示：

组别	10%硫酸体积/mL	温度/℃	其他物质
Ⅰ	2	20
Ⅱ	2	20	10滴饱和MnSO4溶液
Ⅲ	2	30
Ⅳ	1	20	1mL蒸馏水

（1）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：5．
（2）实验Ⅰ和Ⅱ可得出的结论：影响化学反应速率的因素是催化剂；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验Ⅰ和Ⅲ（Ⅰ～Ⅳ表示）．
（3）实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是确保所有实验中c（KMnO₄）、c（H₂C₂O₄）不变和总体积不变，实验Ⅳ中c（H⁺）不同．

Answer 1

分析 （1）2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合价降低，C元素的化合价升高；
（2）实验Ⅱ中加入10滴饱和MnSO₄溶液做催化剂，则实验Ⅰ和Ⅱ探究的是催化剂对反应速率影响；研究温度对化学反应速率的影响，应保证浓度、不使用催化剂相同；
（3）实验Ⅰ和Ⅳ，硫酸的浓度不同，少量蒸馏水，确保溶液的体积相同．

解答 解：（1）2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O中，Mn元素的化合价降低，C元素的化合价升高，MnO₄^-为氧化剂，H₂C₂O₄为还原剂，则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：5，
故答案为：2：5；
（2）实验Ⅰ和Ⅱ中硫酸体积、温度相同，只有催化剂不同，则探究的是催化剂对反应速率的影响；研究温度对化学反应速率的影响，应保证浓度、不使用催化剂相同，则选实验Ⅰ、Ⅲ，
故答案为：催化剂；Ⅲ；
（3）实验Ⅰ和Ⅳ，硫酸的浓度不同，可研究浓度对反应速率的影响，加少量蒸馏水确保两实验中总体积相等，确保Ⅰ和Ⅳ中c（KMnO₄）、c（H₂C₂O₄）不变和总体积不变，实验Ⅳ中c（H⁺）不同，
故答案为：确保所有实验中c（KMnO₄）、c（H₂C₂O₄）不变和总体积不变，实验Ⅳ中c（H⁺）不同．

点评 本题考查探究影响反应速率的因素，题目难度不大，注意控制变量法研究影响因素，把握表格中的数据分析及应用，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．