Question

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（草酸溶液）/mL	V（蒸馏水）/mL	V（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	1.0	a	4.0	0	25
④	2.0	0	4.0	0.1	25

回答下列问题：

（1）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，其意义是______________________。

（3）实验①中对“乙”重复测量三次，所得数值分别13.6，13.0，13.4。据此计算，实验①中以MnO₄^－浓度的改变量所表示的反应速率为________________。

Answer

（1）2MnO4－+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；

（2）温度；催化剂；1.0；溶液褪色所需时间；

（3）5.0×10－4 mol·L－1·s－1。

【解析】

试题分析：（1）高锰酸钾具有强氧化性，草酸具有还原性，两者发生氧化还原反应，KMnO4被还原为Mn2＋，草酸中C原子被氧化成CO2，根据化合价升降法进行配平，离子反应方程式为：2NMnO4－＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；（2）探究外界因素影响反应速率，要求其他条件不变，对比①②是温度不同，因此①②是探究温度对化学反应速率的影响，②④不同的是④加入MnSO4，因此探究是催化剂对化学反应速率的影响，溶液体积不变，即a=1.0，高锰酸钾和草酸反应，高锰酸钾的紫色褪去，即乙为溶液褪色所需时间；（3）第二组数值与另外两种相差较大，删去此组数值，因此平均消耗时间是（13.6＋13.4）/2s=13.5s，根据离子反应方程式，高锰酸钾完全反应，即v（KMnO4）=4×10－3×0.01/（6×10－3×13.5）mol/（L·s）=5.0×10－4mol/（L·s）。

考点：考查氧化还原反应方程式的书写、影响化学反应速率的因素、化学速率的计算等知识。