Question

Ⅰ.查阅资料，乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄）俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸（为弱电解质），且酸性强于碳酸。

（1）已知高锰酸钾能氧化草酸.反应如下（部分产物和生成物未写）：MnO+H₂C₂O₄→Mn²⁺+CO₂↑。若把该反应设计成一原电池，则正极的电极反应式为___。

（2）某同学将2.52g草酸晶体（H₂C₂O₄•2H₂O）加入到100mL0.2mol•L^-1的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性，则其中含碳元素的粒子中物质的量浓度最小的微粒化学式为___。

Ⅱ.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酸性高锰酸钾溶液时，发现反应速率变化如图所示，小组成员探究t₁～t₂时间内速率变快的主要原因，为此“异常”现象展开讨论，猜想造成这种现象的最可能原因有两种。

猜想Ⅰ：此反应过程放热，温度升高，反应速率加快；

猜想Ⅱ：……。

（3）猜想Ⅱ可能是：___。

（4）基于猜想Ⅱ成立，设计方案进行实验，请完成以下实验记录表内容。

	试管A	试管B
加入试剂	2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4	2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4，少量___固体（填物质名称）
实验现象 (褪色时间)	褪色时间10min	褪色时间___10min （选填“<”“>”或“=”）
结论	猜想Ⅱ正确

Ⅲ.为了测定含有H₂C₂O₄·2H₂O、KHC₂O₄和K₂SO₄的试样中各物质的质量分数，进行如下实验：

①称取6.0g试样，加水溶解，配成250mL试样溶液。

②用酸式滴定管量取25.00mL试样溶液放入锥形瓶中，并加入2～3滴酚酞试液，用0.2500mol/LNaOH溶液滴定，消耗NaOH溶液20.00mL。

③再取25.00mL试样溶液放入另一锥形瓶中，用0.1000mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗高锰酸钾溶液16.00mL。

回答下列问题：

（5）步骤③中判断滴定终点的方法是___。

（6）步骤②中量取试样溶液时，酸式滴定管用蒸馏水洗过后没有润洗，则测得H₂C₂O₄·2H₂O的质量分数___。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

Answer

MnO+5e-＋8H+=Mn2+＋4H2O H2C2O4 生成的Mn2+对该反应有催化作用，加快反应速率 硫酸锰 < 溶液由无色变为浅红色（或紫色、紫红色），且半分钟内不褪色 偏小

【解析】

（1）原电池的正极发生还原反应，高锰酸根离子中锰元素的化合价降低，发生还原反应，由此分析解答；

（2）H2C2O4•2H2O物质的量0.02mol，与 NaOH恰好完全反应生成草酸氢钠，混合后溶液呈酸性，说明草酸氢根离子电离程度大于水解程度，结合电荷守恒判断离子浓度大小；

Ⅱ．（3）猜想II是认为生成的Mn2+在反应中起到催化剂的作用，故应补充MnSO4，通过测量溶液褪色的时间来验证猜想；

（4）要通过对比实验来验证猜想Ⅱ，则实验B和实验A的加入试剂除了MnSO4固体不同，其他均应相同，据此分析；

Ⅲ．（5）原溶液无色，KMnO4为紫红色，当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，溶液呈紫红色且半分钟颜色不变；

（6）步骤②中量取试样溶液时，酸式滴定管用蒸馏水洗过后没有润洗，导致标准溶液氢氧化钠的体积增大，据此回答问题。

（1）已知高锰酸钾能氧化草酸反应如下：MnO+H2C2O4→Mn2++CO2↑。若把该反应设计成一原电池，根据原电池原理，正极发生还原反应，化合价降低，则正极的电极反应式为MnO+5e-＋8H+=Mn2+＋4H2O。

（2）某同学将2.52g草酸晶体（H2C2O4•2H2O）即0.02mol，加入到100mL0.2mol•L-1的NaOH溶液中充分反应，二者恰好完全反应生成草酸氢钠，混合后溶液呈酸性，说明草酸氢根离子电离程度大于水解程度，水电离生成氢离子，结合电荷守恒判断离子浓度大小为Na+＞HC2O4-＞H+＞C2O4-＞H2C2O4＞OH-，则其中含碳元素的粒子中物质的量浓度最小的微粒化学式为H2C2O4。

Ⅱ.（3）根据反应速率的影响因素知，可能是反应生成的Mn2+起了催化作用，从而使反应速率加快；。

（4）猜想Ⅱ成立，即Mn2+在反应中起到催化剂的作用，从而加快了反应速率，所以和设计方案进行实验，要进行一组对比实验，一支试管A中仅仅2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4，另外一支试管B中加入2mL0.1mol/L H2C2O4溶液、1mL 0.05mol/L 酸性KMnO4，少量MnSO4（s），根据溶液褪色的快慢来判断Mn2+在反应中是否起到催化剂的作用，若猜想Ⅱ成立，褪色时间小于10min。

试管A

试管B

加入试剂

2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4

2mL0.1mol/LH2C2O4溶液、1mL0.05mol/L酸性KMnO4，少量硫酸锰固体

实验现象

(褪色时间)

褪色时间10min

褪色时间<10min

结论

猜想Ⅱ正确

Ⅲ. （5）原溶液无色，而KMnO4为紫红色，所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，滴入最后一滴溶液呈紫红色且半分钟颜色不变，滴定到终点。

（6）步骤②中量取试样溶液时，酸式滴定管用蒸馏水洗过后没有润洗，导致标准溶液氢氧化钠的体积增大，测定KHC2O4的含量增大，草酸含量减小。