【题目】某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应(此反应为放热反应)来探究“条件对化学反应速率的影响”,并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器:0.20 mol/L H2C2O4溶液、0.010 mol/L KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽。
物理量 编号 | V(0.20 mol/L H2C2O4溶液)/mL | V(蒸馏水)/mL | V(0.010 mol/L酸性KMnO4溶液)/mL | m(MnSO4)/g | T/℃ | 乙 |
① | 2.0 | 0 | 4.0 | 0 | 50 |
|
② | 2.0 | 0 | 4.0 | 0 | 25 |
|
③ | 1.5 | a | 4.0 | 0 | 25 |
|
④ | 2.0 | 0 | 4.0 | 0.1 | 25 |
|
回答下列问题:
(1)KMnO4溶液用_______酸化(填名称);写出上述反应的离子方程式:__________;
(2)上述实验①②是探究____________对化学反应速率的影响;上述实验②④是探究__________对化学反应速率的影响。若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则a为______________;表格中的“乙”填写t/s,其测量的是__________________。
(3)已知实验①50℃时c(MnO4-)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出实验②25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图。____________________
【答案】硫酸 2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+= 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O 温度 催化剂 0.5 酸性KMnO4溶液褪色的时间
【解析】
(1)酸性的KMnO4溶液有强氧化,不能选择还原性的酸酸化;H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水;
(2)实验①②是在相同浓度,不使用催化剂,不同温度下进行的实验探究;而实验②④是在相同浓度、相同温度,是否使用催化剂条件下进行的实验探究;上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则混合液的总体积必须相同;反应速率需要通过时间的快慢来体现;
(3)根据温度降低反应速率减小画出25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图。
(1)酸性的KMnO4溶液有强氧化,不能选择还原性的酸酸化,也不能选择强氧化性的酸如硝酸酸化,只能选择稀硫酸酸化;H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳、锰离子和水,则反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(2)实验①②是在相同浓度,不使用催化剂的条件下进行的,但反应温度不同,则为探究温度对速率的影响;而实验②④是在相同浓度、相同温度的条件下进行的,但②不使用催化剂,而④使用催化剂,则为探究催化剂对反应速率的影响;上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响,则混合液的总体积必须相同,实验②溶液总体积为6mL,则实验③中所需水的体积a=6mL-1.5mL-4.0mL=0.5mL;反应速率需要通过时间的快慢来体现,则乙中需要测量的是KMnO4溶液褪色所需时间;
(3)25℃时反应速率小于50℃时,所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小,反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间,据此画出25℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图为:。
练习册系列答案
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