Question

I.某校化学学习小组为了探究草酸(H₂C₂O₄)的化学性质，设计了如下实验:
小组成员在做草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应实验时发现，溶液褪色先慢后快。
（1）上述H₂C₂O₄溶液与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程为                                 。
（2）为了探究此反应速率由小变大的原因，甲同学做了如下实验（表中“一”表示未加入该试剂）。

实验 编号	反应温度 (利用水浴加热)	稀硫酸 溶液	MnSO4固体	0.10 mol/L KMnO4溶液	褪色 时间
1	750C	一	一	1mL	100s
2	750C	10滴	一	1mL	40s
3	750C	10滴	加入少许	1mL	3s

甲同学由此能够得出结论:                                                         
II.乙同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”， 决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量。进一步查阅资料得知，草酸（H₂C₂O₄）是酸性强于醋酸的二元弱酸，对应的钙盐（CaC₂O₄）不溶于醋酸，能溶于强酸。
（1） 欲准确测定菠菜中草酸盐含量，回答有关问题：
①操作：取m g菠菜样品,将其中草酸盐转化为 CaC₂O₄ 沉淀分离出来,用盐酸溶解后,溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液。每次移取25.00mL该溶液，用0.0100mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定，滴定实验重复操作2 —3次。平均消耗标准溶液V mL。
②计算：菠菜中草酸盐（以C₂O₄^2－计）的质量分数为                       。（只列式不计算，已知：C₂O₄^2－的的摩尔质量为88 g?mol^-1）
③讨论：用标准KMnO₄溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液结果可能偏高，原因是                                                                 。

Answer 1

I.（1）5H₂C₂O₄+2MnO₄?+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）随着草酸溶液与高锰酸钾溶液反应的进行，生成了Mn²⁺，Mn²⁺作为该反应的催化剂，可以加快化学反应速率。
II．（1）②
③菠菜中还含有其他还原性物质，能与KMnO₄反应

试题分析：I．（1）高锰酸钾溶液具有氧化性，能氧化草酸为二氧化碳，依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式为：5H₂C₂O₄+2MnO₄-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
（2）图表中高锰酸钾溶液加热，褪色时间较长，加入少许硫酸锰速率增大较快，反应需要的时间缩短，Mn²⁺起到催化作用，加入稀硫酸褪色时间缩短，说明生成的锰离子对分解起了催化作用。
II．（1）②依据反应的离子方程式计算，设草酸物质的量为x：
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
5           2
x      0.0100mol/L×v×10^-3L
可得菠菜中草酸盐（以C₂O₄^2－计）的质量分数为
③用标准KMnO₄溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液中可能含有其他还原性物质会消耗高锰酸钾，导致结果可能偏高。