Question

向含有H₂SO₄的H₂O₂溶液中滴加定量的KMnO₄溶液，反应开始时，溶液中Mn^2＋的浓度c将随时间的变化而变化。某学生在做实验前认为，Mn^2＋的浓度c与时间t的关系如下图中①，做完实验后，得到的结果为下图中②，请说明下列问题：

(1)写出H₂O₂与KMnO₄反应的化学方程式。

(2)Oa段的意义。

(3)ab段的意义及ab段很陡的原因。

(4)bc段的意义。

 

Answer 1

【答案】

(1)5H₂O₂＋2KMnO₄＋3H₂SO₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋8H₂O＋5O₂↑。

(2)Oa段说明反应非常慢，溶液中c(Mn^2＋)随时间变化很小。

(3)ab段说明反应非常快，c(Mn^2＋)迅速增大，表明Mn^2＋达到一定浓度时，对上述反应起到了催化作用。

(4)bc段说明反应趋于完全，最终溶液中c(Mn^2＋)为定值。

【解析】

试题分析：（1）高锰酸钾既有强氧化性，能把双氧水氧化，反应的化学方程式是5H₂O₂＋2KMnO₄＋3H₂SO₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋8H₂O＋5O₂↑。

（2）根据图像可知，Oa段Mn^2＋的浓度c接近是0，这说明Oa段说明反应非常慢，溶液中c(Mn^2＋)随时间变化很小。

（3）根据图像可知，ab段说明反应非常快，c(Mn^2＋)迅速增大，这表明Mn^2＋达到一定浓度时，对上述反应起到了催化作用。

（4）根据图像可知，bc段说明反应趋于完全，最终溶液中c(Mn^2＋)为定值。

考点：考查催化剂对反应速率的影响以及图像识别

点评：该题是中等难度的试题，试题综合性强，侧重对学生能力的培养。主要是考查学生对已知信息的分析、归纳、整理、提炼最终得出结论的学习能力，有利于激发学生的学习动力，调到学生的学习积极性，提高学生的科学素养。