Question

（12分）用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为：2MnO₄^－(aq)＋5H₂C₂O₄(aq)＋6H^＋(aq)＝2Mn^2＋(aq)＋10CO₂(g)＋8H₂O(l)  ΔH<0

一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO₄溶液已酸化，所用注射器的容积充裕）：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20 mL 0.1 mol·L^-1H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L^-1KMnO4溶液
②	20 mL 0.2 mol·L^-1H2C2O4溶液	30 mL 0.01 mol·L^-1KMnO4溶液

（1）该实验探究的是               因素对化学反应速率的影响，如果实验完成时草酸与KMnO₄均有剩余，则相同时间内针筒中所得CO₂体积大小关系是：    <    （填实验序号）研究发现反应速率总是如图所示发生变化，则t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn²⁺是反应的催化剂，②               。

（3）若实验①在4 min末收集了4.48 mL CO₂（标准状况），则4 min末c(MnO₄^-)=               mol·L^-1（假设溶液混合后体积为50 mL），此4 min内的平均速率为v(H₂C₂O₄)=                。

（4）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定                  来比较化学反应速率。

Answer

(1)H2C2O4(草酸)溶液的浓度 ① ②

（2）②反应放出的热量使环境温度升高，加速反应，（或其他合理答案）

（3）5.2×10-3 5×10-4 mol·L-1·min-1 (4)产生相同体积的CO2所需的时间

【解析】

试题分析：（1）对比①②实验可探究浓度对化学反应速率的影响，②中A溶液的浓度比①中大，化学反应速率大，所得CO2的体积大，答案为：浓度，①<②；

（2）该反应为放热反应，随着反应的进行，温度升高，t1～t2时间内化学反应速率变快；

（3）CO2的物质的量是：=0.0002mol，设4min末，反应c(MnO4-)为X

2 MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

2 10

X 0.0002mol

解得 X=0.00004mol

30mL×10-3×0.01mol/L—0.00004mol=0.00026mol

c(MnO4-)===0.0052mol/L=5.2×10-3 mol/L；

v(H2C2O4)=== 5×10-4 mol·L-1·min-1

（4）通过测定KMnO4溶液完全褪色所需时间或产生相同体积气体所需的时间来比较化学反应速率。

考点：考查化学反应速率影响因素的探究。