Question

（14分）酸性KMnO₄溶液能與草酸（H₂C₂O₄）溶液反應(yīng)。某探究小組利用反應(yīng)過(guò)程中溶液紫色消失快慢的方法來(lái)研究影響反應(yīng)速率的因素。 
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)前首先用濃度為0.1000mol?L^-1酸性KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸。 
（1）寫出滴定過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                   。 
（2）滴定過(guò)程中操作滴定管的圖示正確的是                。
      

（3）若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，會(huì)使測(cè)得的草酸溶液濃度           （填“偏高”、“偏低”、或“不變”）。 
Ⅱ.通過(guò)滴定實(shí)驗(yàn)得到草酸溶液的濃度為0.2000mol·L^-1 。用該草酸溶液按下表進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)（每次實(shí)驗(yàn)草酸溶液的用量均為8mL）。

（4）寫出表中a 對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;                             ；若50°C時(shí)，草酸濃度c(H₂C₂O₄)隨反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線 如下圖所示，保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出25°C時(shí)c(H₂C₂O₄)隨t的變化曲線示意圖。 

（5）該小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)1和3分別進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，測(cè)得以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（從混合振蕩均勻開始計(jì)時(shí)）： 
分析上述數(shù)據(jù)后得出“當(dāng)其它條件相同時(shí)，酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小，褪色時(shí)間就越短，即反應(yīng)速率就越快”的結(jié)論。甲同學(xué)認(rèn)為該小組“探究反應(yīng)物濃度對(duì)速率影響”的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題，從而得到了錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，請(qǐng)簡(jiǎn)述甲同學(xué)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案                                     ______________________。 
（6）該實(shí)驗(yàn)中使用的催化劑應(yīng)選擇MnSO₄并非MnCl₂，原因可用離子方程式表示為                                         。

Answer 1

（1）  2MnO₄^—+5H₂C₂O₄+6H⁺= 2Mn²⁺ + 10CO₂ ↑+ 8H₂O ；（2） A；（3） 偏高 ；
（4）探究溫度不同對(duì)反應(yīng)速率的影響
25℃           
（5）其它條件相同時(shí)，利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應(yīng)，測(cè)量溶液褪色時(shí)間。 
（6）2MnO₄^—+ 10Cl^— + 16H⁺ = 5Cl₂↑+ 2Mn²⁺ + 8H₂O 

試題分析：（1） 酸性KMnO₄有強(qiáng)氧化性，而草酸有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)。離子方程式為： 2MnO₄^—+5H₂C₂O₄+6H⁺= 2Mn²⁺ + 10CO₂ ↑+ 8H₂O ；（2）滴定過(guò)程中操作酸式滴定管的方法是圖示的A。（3）若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后消失，則消耗的酸性KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液讀數(shù)偏大，以此為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的草酸溶液濃度 就偏高。（4）由于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的其它條件都相同，只有溫度不同，因此表中a 對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟炔煌瑢?duì)反應(yīng)速率的影響。（5）甲同學(xué)改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案是其它條件相同時(shí)，利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應(yīng)，測(cè)量溶液褪色時(shí)間。 溶液褪色時(shí)間越短，則反應(yīng)速率越快。（6）該實(shí)驗(yàn)中使用的催化劑應(yīng)選擇MnSO₄并非MnCl₂，原因是Cl-有還原性，也會(huì)與酸性KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定，可用離子方程式表示為2MnO₄^— + 10Cl^— + 16H⁺ = 5Cl₂↑+ 2Mn²⁺ + 8H₂O 。