某学习小组对影响速率的因素和氧化还原反应滴定进行探究:探究I“影响化学反应速率的因素 .选用4mL0.01mol/LKMn04溶液与2mL0.1mol/L H2C2O4溶液在稀硫酸中进行实验.改变条件如表:组别草酸的体积(mL)温度其他物质①2Ml20无②2mL2010滴饱和MnS04溶液③2mL30无④1mL201mL蒸馈水(1)实验①和②的目的是研究催化剂对� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

15．某学习小组对影响速率的因素和氧化还原反应滴定进行探究：
探究I“影响化学反应速率的因素”，选用4mL0.01mol/LKMn04溶液与2mL0.1mol/L H2C2O4溶液在稀硫酸中进行实验，改变条件如表：

组别	草酸的体积（mL）	温度	其他物质
①	2Ml	20	无
②	2mL	20	10滴饱和MnS04溶液
③	2mL	30	无
④	1mL	20	1mL蒸馈水

（1）实验①和②的目的是研究催化剂对化学反应速率的影响；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验①和③．
（2）对比实验①和④，可以研究反应物的浓度对化学反应速率的影响，实验④中加入1mL蒸馏水的目的是确保①和④组对比实验中c（KMnO₄）或确保溶液总体积不变．
探究II．该小组查阅资料得知：2Mn0₄^-+5C₂0₄^2-+16H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，欲利用该反应测定某草酸钠（Na₂C₂0₄）样品中草酸钠的质量分数．该小组称量1.34g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.200mol/L的酸性高键酸钾溶液进行滴定（其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应）．
（1）滴定前是否要滴加指示剂？否．（填“是”或“否”）
（2）下列操作中可能使所测Na₂C₂0₄溶液的浓度数值偏低的是
A．酸式滴定管未用标准酸性高锰酸钾溶液润洗就直接注入酸性高锰酸钾溶液
B．滴定前盛放Na₂C₂0₄溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．读取酸性高锰酸钾溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
（3）达到终点时消耗了15.00mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为75%．

分析 Ⅰ（1）探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率影响，需在其它条件相同，的条件下，对比实验；
（2）对比实验①和④，从提供的反应物的差异解答；
II（1）根据酸性高锰酸钾溶液为紫红色，过程中不需要加指示剂；
（2）根据C（待测）═$\frac{C（标准）×V（标准）}{V（待测）}$ 分析误差；
（3）在酸性条件下，高锰酸根离子能和草酸发生氧化还原反应生成二价锰离子、二氧化碳和水，根据反应计算．

解答解：Ⅰ（1）由实验目的可知，探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率影响，需在相同的条件下对比实验，同浓度溶液，在相同温度下进行反应，①无催化剂，②有催化剂，对比实验，
故答案为：研究催化剂对化学反应速率的影响；①和③；
（2）对比实验①和④，10%硫酸的体积不同，其它物质，Ⅳ中加入了蒸馏水，说明两组实验中的反应物的浓度不同，所以可通过探究反应物的浓度对化学反应速率的影响；对比实验①和④，④中只加入1mL10%硫酸，与I中加入的溶液体积不等，就不能保证，4mL 0.01mol•L^-1KMnO₄溶液与2mL 0.1mol•L^-1 H₂C₂O₄溶液，反应物浓度相同，实验④中加入1mL蒸馏水的目的是保证了KMnO₄溶液与H₂C₂O₄溶液的起始浓度相同，
故答案为：确保①和④组对比实验中c（KMnO₄）或确保溶液总体积不变；
II（1）酸性高锰酸钾溶液为紫红色，当达到滴定终点时，再滴入酸性高锰酸钾溶液时，紫红色不再褪去，故不需要指示剂，
故答案为：否；
（2）根据C（待测）═$\frac{C（标准）×V（标准）}{V（待测）}$ 分析误差，
A．酸式滴定管未用标准酸性高锰酸钾溶液润洗就直接注入酸性高锰酸钾溶液，需要草酸钠的量偏低，结果偏低，故A正确；
B．滴定前盛放Na₂C₂0₄溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥，无影响，故B错误；
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，需要草酸钠的量偏小，浓度偏低，故C正确；
D．读取酸性高锰酸钾溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数，草酸钠用量偏高，浓度偏高，故D错误；
故答案为：AC；
（3）草酸钠（Na₂C₂O₄）溶于稀硫酸中，然后用酸性高锰酸钾溶液进行滴定，消耗n（KMnO₄）=0.015L×0.200mol•L^-1=3×10^-3mol，离子方程式为：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，则
2MnO₄^-_～  5C₂O₄^2-
2             5
3×10^-3mol     7.5×10^-3mol
样品中草酸钠的质量为m=7.5×10^-3mol×134g/mol=7.5×134×10^-3g，
样品中草酸钠的质量分数为$\frac{7.5×1{0}^{-3}mol×134g•mo{l}^{-1}}{1.34g}$×100%=75%，
故答案为：75%．

点评该题涉及到氧化还原滴定，虽然基于反应原理与中和滴定不同，但实验原理及操作和所用仪器等类似，由于该反应有明显的颜色变化，故可不用指示剂，题目难度中等．

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1．

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当它完全水解时，可得到的产物有（　　）

A．

2种

B．

3种

C．

4种

D．

5种

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△H＜0，酸性KMnO₄溶液和H₂C₂O₄溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久突然褪色，反应速率明显加快．
①某同学认为酸性KMnO₄与H₂C₂O₄溶液反应时反应速率明显加快，是因为反应放热使溶液温度升高．从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是催化剂（或锰离子的催化作用）的影响．
②若用实验证明你的猜想，除需要酸性KMnO₄溶液、H₂C₂O₄溶液外，还需要选择的试剂最合理的是b（填字母序号）．
a．K₂SO₄ b．MnSO₄ c．H₂O d．MnO₂
（2）实验二：探究酸的浓度对MnO₂与H₂O₂反应速率的影响．
已知：MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+2H₂O+O₂↑，现取等量的MnO₂和下表中的有关物质在相同温度下进行4组实验，分别记录收集等体积氧气所需的时间．

实验编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
10%H₂O₂的体积/mL	5.0	5.0	v₁	v₂
20%硫酸的体积/mL	0	0.5	1.0	v₃
水的体积/mL	15	14.5	v₄	13.5
所需时间/min	t₁	t₂	t₃	t₄

①上表中v₁=5.0，v₂=5.0．
②有同学提出实验Ⅰ不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验，其理由是实验Ⅰ中MnO₂作催化剂，其他三组实验中二氧化锰作氧化剂，反应原理不同．
③若实验测得t₂＞t₃＞t₄，则可得出的实验结论是酸浓度越大，反应速率越快．

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

10．生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响（注：破氰反应是指氧化剂将CN^-氧化的反应）．
【相关资料】
①氰化物主要是以CN^-和[Fe（CN）₆]^3-两种形式存在．
②Cu²⁺可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂；Cu²⁺在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计．
③[Fe（CN）₆]^3-较CN^-难被双氧水氧化，且pH越大，[Fe（CN）₆]^3-越稳定，越难被氧化．
【实验过程】
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu²⁺的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验：
（l）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）

实验序号	实验目的	初始pH	废水样品体积/mL	CuSO₄溶液的体积/mL	双氧水溶液的体积/mL	蒸馏水的体积/mL
①	为以下实验操作参考	7	60	10	10	20
②	废水的初始pH对破氰反应速率的影响	12	60	10	10	20
③	双氧水的浓度对破氰反应速率的影响	7	60	10	20	10

实验测得含氰废水中的总氰浓度（以CN^-表示）随时间变化关系如图所示．

（2）实验①中20～60min时间段反应速率：υ（CN^-）=0.0175mol•L^-1•min^-1．
（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是初始pH增大，催化剂Cu²⁺会形成Cu（OH）₂沉淀，影响了Cu²⁺的催化作用（或初始pH增大，[Fe（CN）₆]^3-较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化）（填一点即可）．在偏碱性条件下，含氰废水中的CN^-最终被双氧水氧化为HCO₃^-，同时放出NH₃，试写出该反应的离子方程式：CN^-+H₂O₂+H₂O═NH₃↑+HCO₃^-．
（4）该兴趣小组同学要探究Cu²⁺是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成下表中内容．（己知：废水中的CN^-浓度可用离子色谱仪测定）

实验步骤（不要写出具体操作过程）	预期实验现象和结论

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（2）“除铁”时，H₂O₂的作用是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺．为了证明添加的H₂O₂已足量，应选择的试剂是铁氰化钾（填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”）溶液．黄钠铁矾[Na_xFe_y（SO₄）_m（OH）_n]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、溶解过滤等特点，x：y：m：n=1：3：2：6．
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