Question

（14分）酸性KMnO₄溶液能与草酸（H₂C₂O₄）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。 

Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定未知浓度的草酸。 

（1）写出滴定过程中发生反应的化学方程式为                                                    。 

（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是                。

                       

（3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的草酸溶液浓度           （填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。 

Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L^-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）。

（4）写出表中a 对应的实验目的                              ；若50°C时，草酸浓度c(H₂C₂O₄)随反应时间t的变化曲线 如下图所示，保持其他条件不变，请在图中画出25°C时c(H₂C₂O₄)随t的变化曲线示意图。 

（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）： 

分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述甲同学改进的实验方案                                     ______________________。 

（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO₄并非MnCl₂，原因可用离子方程式表示为                                         。

Answer

（1） 2MnO4—+5H2C2O4+6H+= 2Mn2+ + 10CO2 ↑+ 8H2O ；（2） A；（3） 偏高 ；

  （4）探究温度不同对反应速率的影响

25℃

（5）其它条件相同时，利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应，测量溶液褪色时间。 

（6）2MnO4—+ 10Cl— + 16H+ = 5Cl2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 

【解析】

试题分析：（1） 酸性KMnO4有强氧化性，而草酸有还原性，二者发生氧化还原反应。离子方程式为： 2MnO4—+5H2C2O4+6H+= 2Mn2+ + 10CO2 ↑+ 8H2O ；（2）滴定过程中操作酸式滴定管的方法是图示的A。（3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，则消耗的酸性KMnO4标准溶液读数偏大，以此为标准计算的草酸溶液浓度 就偏高。（4）由于a点对应的其它条件都相同，只有温度不同，因此表中a 对应的实验目的是探究温度不同对反应速率的影响。（5）甲同学改进的实验方案是其它条件相同时，利用等量且少量的高锰酸钾与等体积不同浓度的足量草酸溶液反应，测量溶液褪色时间。 溶液褪色时间越短，则反应速率越快。（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO4并非MnCl2，原因是Cl-有还原性，也会与酸性KMnO4标准溶液反应，而影响实验结果的测定，可用离子方程式表示为2MnO4— + 10Cl— + 16H+ = 5Cl2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 。

考点：考查仪器的使用、误差分析、离子方程式的书写、外界条件对化学反应速率的影响的测定、实验方案的设计与评价等知识。