Question

甲、乙两个实验小组利用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应研究影响反应速率的因素。

（1）该反应的离子方程式为__________________________。

设计实验方案如下（实验中所用KMnO₄溶液均已加入H₂SO₄）：

（2）甲组：通过测定单位时间内生成CO₂气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放下，A、B的成分见下表：

序号	A溶液	B溶液
①	2 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液
②	2 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液
③	2 mL 0.2 mol/L H2C2O4溶液	4 mL 0.01 mol/L KMnO4溶液和少量MnSO4

该实验探究的是______对化学反应速率的影响。在反应停止之前，相同时间内针管中所得CO₂的体积由大到小的顺序是____________(用实验序号填空)。

（3）乙组：通过测定KMnO₄溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率的大小。取两支试管各加入2 mL 0.1 mol/L H₂C₂O₄溶液，另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol/L KMnO₄溶液。将四支试管分成两组（各有一支盛有H₂C₂O₄溶液和KMnO₄溶液的试管），一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验目的是研究_________对化学反应速率的影响，但该组同学始终没有看到溶液褪色，其原因是____________。

Answer

2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 浓度和催化剂 ③＞②＞① 温度 没有加入稀硫酸酸化或高锰酸钾过量导致

【解析】

(1)高锰酸钾具有氧化性，草酸具有还原性，二者会发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

(2)根据表格数据可知①②是探究浓度对化学反应速率的影响；②③是探究催化剂对化学反应速率的影响；在其它条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率加快；在其它条件不变时，使用催化剂，可以成千上万倍的增大反应速率，速率越快，相同时间产生的气体就越多，所以在反应停止之前，相同时间内针管中所得CO2的体积由大到小的顺序是③＞②＞①；

(3)将四支试管分成两组（各有一支盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液的试管），一组放入冷水中，另一组放入热水中，经过一段时间后，分别混合并振荡，记录溶液褪色所需时间。该实验目的是研究温度对化学反应速率的影响；草酸和高锰酸钾反应的方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+ =2Mn2++ 10CO2↑+ 8H2O，草酸的物质的量为：n(H2C2O4)=0.002L×0.1mol/L=2×10-4mol，高锰酸钾的物质的量为：n(KMnO4)=0.004L×0.1mol/L=4×10-4 mol，由方程式中二者反应的物质的量关系可知，高锰酸钾过量或没有加入稀硫酸酸化，故没看到溶液完全褪色。