Question

草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：
2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
用4mL0.001mol/LKMnO₄溶液与2mL0.01mol/LH₂C₂O₄溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响．改变的条件如下：

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

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，应使用实验

 

 和

 

（用Ⅰ～Ⅳ表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，应使用实验

 

和

 

．
（2）对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究

 

对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1mL蒸馏水的目的是

 

．
（3）在分析化学中常用Na₂C₂O₄晶体作为基准物质测定KMnO₄溶液的浓度．在H₂SO₄溶液中，反应如下：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
①用托盘天平称取W g Na₂C₂O₄晶体．
②将WgNa₂C₂O₄配成100mL标准溶液，量取20.00mL置于锥形瓶中，酸性KMnO₄溶液应装在

 

（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．
③若滴定管的起始读数和终点读数如图所示，则酸性KMnO₄的物质的浓度为

 

 （填表达式，用W表示）．

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：

分析：（1）研究催化剂对反应速率的影响，需要其他条件相同；研究温度变化需要改变温度探究反应速率变化；
（2）对比实验I和IV，硫酸体积不同，探究氢离子浓度对反应速率的影响，加入1ml水的目的是保持溶液总体积不变，改变硫酸溶液中氢离子浓度；
（3）②高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡皮管；
③根据滴定管的结构、精确度以及测量原理来解答；根据关系式KMnO₄～5Na₂C₂O₄来计算．

解答： 解：（1）研究催化剂对反应速率的影响，需要其他条件相同；实验I和II 的实验中，Ⅱ中加入硫酸锰是验证催化剂对反应速率的影响；研究温度变化需要改变温度探究反应速率变化，选择实验I和III，
故答案为：I；II； I；III；
（2）对比实验I和IV，硫酸体积不同，探究氢离子浓度对反应速率的影响，加入1ml水的目的是保持溶液总体积不变，改变硫酸溶液中氢离子浓度，
故答案为：c（H⁺）（或硫酸溶液的浓度）；确保所有实验中c（KMnO₄）、c（H ₂C₂O₄）浓度不变和总体积不变．
（3）②高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡皮管，应装在酸式滴定管中；
给答案为：酸式；
③滴定管的起始读数为0.70mL，终点读数为20.70mL，酸性KMnO₄溶液消耗的体积为20.70mL-0.70mL=20.00mL；
KMnO₄溶液的物质的量浓度为c，WgNa₂C₂O₄配成100mL标准溶液，20.00mL溶液中含有Na₂C₂O₄

W

5

g；
    2KMnO₄ ～5Na₂C₂O₄
     2         5×134g
0.02L×c；      

W

5

g

2

0.02L×c

=

5×134g

W 5

=，
解得：c=

2W

67

mol?L^-1，

故答案为：

2W

67

mol?L^-1．

点评：本题考查了条件不同对反应速率影响的分析判断，主要是催化剂、温度、浓度对反应速率的影响探究，题目难度中等．