Question

用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄(草酸)反应研究影响反应速率的因素，离子方程式为2MnO+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO₂的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下(KMnO₄溶液已酸化)：

实验序号	A溶液	B溶液
①	20mL0.1mol·L^-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L^-1KMnO4溶液
②	20mL0.2mol·L^-1H2C2O4溶液	30mL0.1mol·L^-1KMnO4溶液

（1）该实验探究的是___因素对化学反应速率的影响。如图一，相同时间内针筒中所得的CO₂体积大小关系是___（填实验序号）。

（2）若实验①在2min末收集了2.24mLCO₂(标准状况下)，则在2min末，c(MnO)=___mol·L^-1(假设混合液体积为50mL)。

（3）除通过测定一定时间内CO₂的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。

（4）小组同学发现反应速率总是如图二，其中t₁～t₂时间内速率变快的主要原因可能是：①产物MnSO₄是该反应的催化剂、②___。

Answer

浓度 ②＞① 0.0596mol/L 测定生成相同体积的CO2所需时间或相同时间内KMnO4溶液颜色变化的程度 该反应放热

【解析】

根据表中的数据，其他因素均相同，就只有H2C2O4的浓度不同，可判定；根据CO2的量，先求出反应的n(MnO4-)的物质的量，再求出反应后的浓度；根据t1~t2段反应速率加快除了催化剂，还有可能是升温，据此解答。

（1）对比①②实验可探究草酸的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，②>①；答案为：浓度；②>①。

（2）根据2MnO4- +5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，生成CO2的物质的量为：n(CO2)= =0.0001mol，设2min末，反应消耗的n(MnO4-)为xmol，由，x=0.00002mol，则剩余的MnO4-的物质的量n(MnO4-)=0.1mol/L×30×10-3L-0.00002mol=0.00298mol，则剩余的MnO4-的浓度为c(MnO4-)= =0.0596mol/L；答案为0.0596mol/L。

（3）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可以通过测定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；答案为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。

（4）研究发现反应速率总是如图二所示发生变化，则t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：①产物Mn2+是反应的催化剂，②该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率；答案为该反应为放热反应，反应放出的热量使环境温度升高，加快了反应速率。