Question

某实验小组欲用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄反应通过测定单位时间内生成 CO₂的量来探究影响反应速率的因素，设计实验方案如下：

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

(1)检验上图装置气密性的最简便方法为：____________。

(2)H₂C₂O₄溶液与酸性 KMnO₄溶液反应的化学方程式为____________。

(3)该实验探究的是___________因素对化学反应速率的影响，相同时间内针筒中所得CO₂的体积大小关系是___________（填实验序号）。

(4)若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO₂（标准状况下），则在2 min末，c(MnO₄^－)＝________(若忽略溶液混合前后体积的变化)。

(5)小组同学发现反应速率总是如上右图所示，积极探究t₁～t₂时间内速率变快的主要原因，提出假设可能是：①__________、②_________、③K⁺对该反应有催化作用。

Answer

（1）先关闭分液漏斗的活塞，再轻轻向外拉(或向内压)注射器的活塞，松手后恢复原位，表明气密性良好。

（2）2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

（3）浓度；②＞①

（4）0.0052mol/L

（5）该反应为放热反应；反应生成的Mn2＋对该反应有催化作用

【解析】

试题分析：（1）检验该装置气密性最简单的方法是：先关闭分液漏斗的活塞，再轻轻向外拉(或向内压)注射器的活塞，松手后恢复原位，表明气密性良好。

（2）酸性高锰酸钾溶液中含有硫酸，H2C2O4溶液与酸性 KMnO4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰、硫酸钾和水，配平后可得该反应的化学方程式为：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4 + 10CO2 ↑+ 8H2O。

（3）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。

（4）CO2的物质的量是：4.48mL×10-322.4mol/l=0.0002mol，设2min末，反应（MnO4-）为X

2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

2 10

X 0.0002mol

解得 X=0.00004mol，

30mL×10-3×0.01mol•L-1-0.00004mol=0.00026mol

C（MnO4-）=nv=0.00026mol0.05L=0.0052mol/L

故答案为：0.0052mol/L；

（5）温度升高，化学反应速率加快，若该反应为放热反应，则速率变化与图像相符；催化剂能加快化学反应的速率，产物Mn2+（或MnSO4）是反应的催化剂。

考点：考查探究温度、压强对化学反应速率的影响；测定某些反应的速率

【名师点睛】本题考查了影响化学反应速率的因素，难度不大，注意可通过测定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。（1）对于有气体参加的化学实验往往需要检查装置的气密性，通常检查气密性的方法有：“气泡水柱法”、“液面差法”，但无论哪种方法一定要密封住一定量气体。本题所涉及装置特殊，注意首先“先关闭分液漏斗的活塞” ，再进行后续操作；（2）配平氧化还原反应方程式思路是首先依据电子守恒配平化合价变化的物质，然后再依据质量守恒定律配平其他物质；（3）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；（4）先求出反应的（MnO4-）的物质的量，再求出反应后的浓度；（5）催化剂能加快化学反应的速率。