Question

用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄，二元弱酸）溶液能将KMnO₄溶液中的MnO₄^－转化为Mn²⁺。某化学小组研究发现，少量MnSO₄可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：

（1）常温下，控制KMnO₄溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表。

实验 编号	温度	初始pH	0.1 mol/L草酸溶液/mL	0.01mol/L KMnO4溶液 体积/mL	蒸馏水 体积/mL	待测数据（反应混合液褪色 时间/s）
①	常温	1	20	50	30	t1
②	常温	2	20	50	30	t2
③	常温	2	40	a	b	t3

表中a、b的值分别为：a=          、b=_________

（2）该反应的离子方程式___________________________。

（3）若t₁＜t₂，则根据实验①和②得到的结论是_____________________________。

（4）请你设计实验验证MnSO₄对该反应起催化作用，完成下表中内容。

实验方案（不要求写出具体操作过程）	预期实验结果和结论
	若反应混合液褪色时间小于实验①中的t1，则MnSO4对该反应起催化作用（若褪色时间相同，则MnSO4对该反应无催化作用）

（5）化学小组用滴定法测定KMnO₄溶液物质的量浓度：取ag草酸晶体（H₂C₂O₄•2H₂O，摩尔质量126g/mol）溶于水配成250mL溶液，取25. 00mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄酸化，再用KMnO₄溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO₄溶液VmL。滴定到达终点的现象是: __________________________；

实验中所需的定量仪器有                         （填仪器名称）。

Answer

（1）50 、10

（2）5H2C2O4 ＋ 2MnO4－ ＋ 6H+＝10CO2↑ ＋ 2Mn2+ ＋ 8H2O

（3）溶液的pH对该反应的速率有影响

（4）

实验方案（不要求写具体操作过程）

往反应混合液中加入少量MnSO4固体，控制其他反应条件与实验①相同，

进行对比实验

（5）滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色 ；

托盘天平、250mL容量瓶、（酸式）滴定管

【解析】

试题分析：（1）从表中数据可知，②③两组是研究浓度对反应速率的影响，所以为了实验的可对比性，溶液体积控制在100ml，改变了草酸的浓度，故KMnO4还为50ml,则水为10ml.（2）反应的离子方程式根据氧化还原的知识：5H2C2O4 ＋ 2MnO4－ ＋ 6H+＝10CO2↑ ＋ 2Mn2+ ＋ 8H2O。（3）t1＜t2，则说明酸性越强反应越快，结论为溶液的pH值对该反应的速率有影响。

（4）要验证MnSO4对该反应是否起催化作用，只要一组加MnSO4另一组不加MnSO4 ，其他条件相同。（5）滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色；ag草酸晶体：托盘天平；配成250mL溶液：250mL容量瓶；KMnO4溶液：（酸式）滴定管。

考点：考查了化学反应速率的影响因素及氧化还原反应滴定的相关知识。