某小组拟用含稀硫酸的KMnO4溶液与H2C2O4溶液(弱酸)的反应(此反应为放热...

某小组拟用含稀硫酸的KMnO4溶液与H2C2O4溶液(弱酸)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”，并设计了如表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：0.20mol/LH2C2O4溶液、0.010mol/L KMnO4溶液(酸性)、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽

	V(0.20mol/LH2C2O4溶液)/mL	V(蒸馏水)/mL	V(0.010mol/L KMnO4溶液)/mL	M(MnSO4固体)/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)完成上述反应原理的化学反应方程式：___。

(2)上述实验①②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___；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写___。上述实验②④是探究___ 对化学反应速率的影响。

(3)为了观察紫色褪去，草酸与高锰酸钾初始的物质的量需要满足的关系n(H2C2O4):n(KMnO4)最小为：___。

5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O 温度 1.0 t(溶液褪色时间)/s 催化剂 2.5 【解析】（1）酸性KMnO4溶液与H2C2O2发生氧化还原反应，MnO4-被还原为Mn2+，H2C2O2被氧化为CO2，结合离子方程式的电荷守恒和反应环境可知，要有H+参与反应，根据得失电子数守恒和电荷守恒来配平；（2）当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致；要探究H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响，则加入的H2C2O4溶液的体积不同，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积均为6mL；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短；催化剂能加快反应速率； (3)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，在溶液中分步电离； (4)由反应的化学方程式可知，为了观察到紫色褪去，草酸应该稍微过量。 (1)酸性高锰酸钾是用稀硫酸酸化，H2SO4、KMnO4与H2C2O2发生反应，KMnO4被还原为MnSO4，化合价降低5价，H2C2O2被氧化为CO2，每个C原子的化合价升高1价，1个H2C2O2升高2价，则高锰酸钾与草酸计量数之比为2:5，根据原子守恒配平可得：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O，故答案为：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4═10CO2↑+2MnSO4+K2SO4+8H2O； (2)当探究某一种因素对反应速率的影响时，必须保持其他影响因素一致，通过比较实验①②的反应条件可知，实验①②可探究温度对反应速率的影响；实验②③中的H2C2O4溶液的加入体积不同，故要探究H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响，但反应体积溶液的总体积需相同，故应加入蒸馏水来确保溶液的总体积均为6.0mL，则a的值为1.0；要准确描述反应速率的快慢，必须准确测得溶液褪色时间的长短，故乙要测量的物理量是溶液褪色的时间(t溶液褪色时间/s)；其他条件相同，④中加了MnSO4固体，锰离子对该反应起催化作用，则②④探究的是催化剂对反应速率的影响，故答案为：温度；1.0；t(溶液褪色时间)/s；催化剂； (3)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸，在溶液中分步电离，电离方程式为H2C2O4⇋H++HC2O4−，HC2O4−⇋H++C2O42−，故答案为：H2C2O4⇋H++HC2O4−，HC2O4−⇋H++C2O42−； (4)由反应的化学方程式可知，为了观察到紫色褪去，草酸应该稍微过量，则n(H2C2O4):n(KMnO4) 最小为2.5，故答案为：2.5；

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考点分析：

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试题属性

题型：实验题
难度：中等