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9.酸性KMnO4溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應.某探究小組利用反應過程中溶液紫色消失快慢的方法來研究影響反應速率的因素.
Ⅰ.實驗前首先用濃度為0.1000mol•L-1酸性KMnO4標準溶液滴定未知濃度的草酸.
(1)寫出滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
(2)滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是A.

(3)若配制酸性KMnO4標準溶液時,俯視容量瓶的刻度線,會使測得的草酸溶液濃度偏低(填“偏高”、“偏低”、或“不變”).
Ⅱ.通過滴定實驗得到草酸溶液的濃度為0.2000mol•L-1.用該草酸溶液按下表進行后續(xù)實驗(每次實驗草酸溶液的用量均為8mL).
實驗編號溫度(℃)催化劑用量(g)酸性高錳酸鉀溶液實驗目的
a.實驗1和2是….
b.實驗1 和3 探究反應物濃度對該反應速率的影響;
c.實驗1 和4探究催化劑對該反應速率的影響.
體積(mL)濃度
(mol•L-1
1 250.540.1000
2500.540.1000
3250.540.0100
425040.1000
(4)表中實驗目的a的內容是探究不同溫度對反應速率的影響
(5)該小組同學對實驗1和3分別進行了三次實驗,測得以下實驗數據(從混合振蕩均勻開始計時):
實驗編號溶液褪色所需時間(min)
第1 次第2 次第3 次
114.013.011.0
36.56.76.8
分析上述數據后得出“當其它條件相同時,酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小,褪色時間就越短,即反應速率就越快”的結論.某同學認為該小組“探究反應物濃度對速率影響”的實驗方案設計中存在問題,從而得到了錯誤的實驗結論,請簡述改進的實驗方案其它條件相同時,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,測量溶液褪色時間.
(6)該實驗中使用的催化劑應選擇MnSO4并非MnCl2,原因為2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O(離子方程式表示).

分析 Ⅰ.(1)高錳酸鉀具有強氧化性,能把草酸氧化成二氧化碳,自身被還原成二價錳離子;
(2)根據滴定管的使用規(guī)則判斷;
(3)配置酸性KMnO4標準溶液時,俯視容量瓶的刻度線,溶液的體積偏小,配制的溶液的濃度偏大,滴定時消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏小;
Ⅱ.(4)實驗1、2只有溫度不同,其他用量完全相同;
(5)高錳酸鉀的物質的量相同,濃度不同的草酸溶液,可以探究反應物濃度對該反應速率的影響;
(6)酸性條件下,高錳酸根離子能將氯離子氧化成氯氣.

解答 解:Ⅰ.(1)高錳酸鉀具有強氧化性,把草酸中的C從+3價氧化成+4價的二氧化碳,Mn元素從+7價變化到+2價的錳離子,由于草酸分子中有2個C原子,根據得失電子守恒,高錳酸鉀與草酸的反應比例為 5:2,故反應的方程式為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案為:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)根據滴定管的使用規(guī)則,滴定時,左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出,防止活塞被意外打開,即如圖A所示操作,
故答案為:A;
(3)配置酸性KMnO4標準溶液時,俯視容量瓶的刻度線,溶液的體積偏小,配制的溶液的濃度偏大,滴定時消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏小,則消耗的高錳酸鉀的物質的量偏小,由2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知,測定的草酸的物質的量偏小,即測得的草酸溶液濃度偏低,
故答案為:偏低;
Ⅱ.(4)實驗1、2反應物用量完全相同,只有溫度不同,目的就在于探究溫度不同對反應速率的影響,
故答案為;探究溫度不同對反應速率的影響;
(5)因根據表格中的褪色時間長短來判斷濃度大小與反應速率的關系,需滿足高錳酸鉀的物質的量相同,濃度不同的草酸溶液,
故答案為:其它條件相同時,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,測量溶液褪色時間;
(6)酸性條件下,高錳酸根離子能將氯離子氧化成氯氣,自身被還原成二價錳離子,反應方程式為2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O,
故答案為:2MnO4-+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O.

點評 本題考查了探究溫度、濃度對反應速率的影響、濃度隨時間變化的曲線,題目難度中等,試題側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練,旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力.

練習冊系列答案
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120.0022.40
220.0022.42
320.0022.38
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14.下列有關實驗誤差分析中,不正確的是(  )
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