Question

某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快．即反应速率由小变大．为此，甲同学做了如下实验进行探究：

（已知：MnO₄^-在酸性环境下的还原产物是Mn²⁺ ）

【实验用品】仪器：试管（若干个）、胶头滴管、100mL容量瓶、250mL容量瓶、10mL量筒、托盘天平、玻璃棒、烧杯、药匙

（1）0.10mol/L  H₂C₂O₄溶液的配制：

实验室欲配制100mL 0.10mol/L H₂C₂O₄溶液，需要称取草酸晶体（H₂C₂O₄·2H₂O）           g（精确到0.1g）；实验中需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、胶头滴管和           ．

（2）反应的速率变化的探究：

在1号和2号试管中分别加入2mL0.10mol/L H₂C₂O₄溶液，在1号试管中加入硫酸锰固体．然后在两支试管中加入4mL 0.010mol/L KMnO₄溶液和几滴稀硫酸．现象如下表所示：

	试管1	试管2
实验现象	褪色很快	褪色很慢
褪色时间/s	4秒	31秒

请回答下列问题：

①甲同学进行该实验还缺少的实验仪器是：                   ．

②H₂C₂O₄溶液与酸性的KMnO₄溶液反应的离子方程式为：                     ．

③同学测出的颜色变化的时间是以下列哪个选项为依据的                   ．

A、从KMnO₄溶液刚好接触H₂C₂O₄溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色，半分钟之内不再出现紫     红色为止．

B、从KMnO₄溶液刚好接触H₂C₂O₄溶液开始，溶液由无色变为紫红色为止．

C、从KMnO₄溶液接触H₂C₂O₄溶液开始，溶液由紫红色变为近乎无色为止．

④甲同学认为该反应褪色由慢到快的原因是                         ．

于是甲同学得出结论                            ．

（3）乙同学和丙同学从甲同学的实验探究中得到启示，他们也分别提出了能影响该溶液化学反应速率   因素的另外两种可能原因，你认为他们提出的两种可能原因是：

I                   II                

Answer

（1）1.3g， 100mL容量瓶；

（2）①秒表；②5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；③ C

④Mn2+离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率；在其它条件不变的情况下，加入催化剂可加快化学反应速率；

（3）该反应是放热反应，温度升高，反应速率增大，溶液褪色加快；加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应。

【解析】

试题分析：（1）根据m=CVM=0.10mol/L×0.1L×126g/mol=1.3g，实验中需要的仪器为：用于溶解晶体的烧杯，起搅拌和引流作用的玻璃棒，配制溶液的100mL容量瓶，定容时用的胶头滴管，所以答案为1.3g、100mL容量瓶；

（2）①记录时间需要秒表；

②草酸和酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O；

③测出的褪色时间是以溶液由紫红色变为近乎无色为止，答案选C；

④反应中生成锰离子，锰离子加快了反应速率，起到催化作用，其它条件不变时，加入正催化剂能加快反应速率，所以该反应褪色由慢到快的原因是Mn2+离子在反应中起到催化剂的作用，加快了反应速率；于是甲同学得出结论为在其它条件不变的情况下，加入催化剂可加快化学反应速率。

（3）影响化学反应速率的因素有：反应物的浓度、温度、催化剂等，所以能影响该溶液化学反应速率 的 因素的另外两种可能原因是Ⅰ、该反应是放热反应，随着反应的进行，溶液的温度逐渐升高，反应速率增大，溶液褪色加快；Ⅱ、硫酸的浓度对反应速率有影响，加入少量硫酸，可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应，从而加快反应速率。

考点：考查溶液的配制，探究实验的设计与评价，影响化学反应速率的因素。