Question

（13分）Ⅰ.某学校研究性学习小组开展“不同条件对化学反应速率影响的探究”课题，选用4 mL 0.01 mol·L^-1KMnO₄溶液与2 mL 0.1 mol·L^-1 H₂C₂O₄溶液进行实验，改变条件如下：

组别	10%硫酸的体积（mL）	温度/℃	其他物质
①	2 mL	20
②	2 mL	20	10滴饱和MnSO4溶液
③	2 mL	30
④	1 mL	20	1 mL蒸馏水

（1）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验            和          （用①~④表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验          和          。

（2）对比实验①和④，可以研究                                                      对化学反应速率的影响，实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是                                                                   。

Ⅱ.该小组查阅资料得知：C₂O₄^2-＋MnO₄^－＋H^＋→ CO₂↑＋Mn^2＋＋H₂O（未配平）,欲利用该反应测定某草酸钠（Na₂C₂O₄）样品中草酸钠的质量分数。该小组称量1.34 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.200 mol·L^-1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定（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？       （填“是”或“否”），请说明理由                  。

（2）滴定时用          （填a或b）滴定管盛装KMnO₄标准溶液。

（3）达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为          。

Answer

Ⅰ.（1）①和②  （1分）  ；   ① 和 ③  （1分）

（2）硫酸的浓度或氢离子浓度（2分）；  确保①和④组对比实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)浓度不变或确保溶液总体积不变   （2分）

Ⅱ．（1）否  ，KMnO4溶液呈紫色，达滴定终点紫色不再褪去。（2分）

（2）b  （2分）    （3）75% （3分）

【解析】Ⅰ.（1）要研究催化剂对化学反应速率的影响，则其它条件应该是相同的，所以应该用实验①和②。同样要研究温度对化学反应速率的影响，其它条件也应该是相同的，所以应该用实验①和③。

（2）对比实验①和④可知硫酸的浓度是不同的，所以可以研究硫酸的浓度或氢离子浓度对化学反应速率的影响。由于实验①中硫酸的体积是2ml，所以为确保①和④组对比实验中c(KMnO4)、c(H2C2O4)浓度不变或确保溶液总体积不变，需要加入1ml水。

Ⅱ．（1）由于酸性KMnO4溶液呈紫色，达滴定终点紫色不再褪去，所以不需要另加指示剂。

（2）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶，所以应该用酸式滴定管。

（3）15.00 mL高锰酸钾的物质的量是0.2000mol/L×0.015L＝0.003mol，得到电子是0.003mol×5＝0.015mol，所以根据电子得失守恒可知，草酸钠的物质的量是0.015mol÷2＝0.0075mol，质量是0.0075mol×134g/mol＝1.005g，因此质量分数为1.005g÷1.34g×100％＝75％。