Question

如圖1所示是用酸性KMnO₄和H₂C₂O₄（草酸）反應研究影響反應速率的因素，離子方程式為：2MnO₄^-（aq）+5H₂C₂O₄（aq）+6H⁺（aq）=2Mn²⁺（aq）+10CO₂（g）+8H₂O（l）△H＜0．一實驗小組欲通過測定單位時間內生成CO₂的體積，探究某種影響化學反應速率的因素，設計實驗方案如下（KMnO₄溶液已酸化，所用注射器的容積充裕）：

實驗序號	A溶液	B溶液
①	20mL 0.1mol?L-1H2C2O4溶液	30mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液
②	20mL 0.2mol?L-1H2C2O4溶液	30mL 0.01mol?L-1KMnO4溶液

（1）該實驗探究的是

 

因素對化學反應速率的影響，如果實驗完成時草酸與KMnO₄均有剩余，則相同時間內針筒中所得CO₂體積大小關系是：

 

＜

 

（填實驗序號）
（2）研究發(fā)現(xiàn)反應速率總是如圖2所示發(fā)生變化，則t₁～t₂時間內速率變快的主要原因可能是：①產(chǎn)物Mn²⁺是反應的催化劑，②

 

．
（3）若實驗①在4min末收集了4.48mL CO₂（標準狀況），則4min末c（MnO₄^-）=

 

mol?L^-1（假設溶液混合后體積為50mL），此4min內的平均速率為v（H₂C₂O₄）=

 

．
（4）除通過測定一定時間內CO₂的體積來比較反應速率，本實驗還可以通過測定

 

來比較化學反應速率．

Answer 1

考點：探究影響化學反應速率的因素

專題：化學反應速率專題

分析：（1）對比①②實驗可探究草酸濃度對化學反應速率的影響，②中A溶液的濃度比①中大；
（2）根據(jù)反應中除了催化劑影響反應速率外，還可能是反應過程中放出的熱量導致反應速率加快；
（3）先求出反應的n（MnO₄^-）的物質的量，再求出反應后的濃度；根據(jù)v=

△c

△t

計算出4min內的平均速率為v（H₂C₂O₄）；
（4）通過測定KMnO₄溶液完全褪色所需時間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間來比較化學反應速率．

解答： 解：（1）對比①②實驗可探究草酸的濃度對化學反應速率的影響，②中A溶液的濃度比①中大，化學反應速率大，所得CO₂的體積大，
故答案為：草酸溶液的濃度；①；②；
（2）研究發(fā)現(xiàn)反應速率總是如圖2所示發(fā)生變化，則t₁～t₂時間內速率變快的主要原因可能是：①產(chǎn)物Mn²⁺是反應的催化劑，有可能為：②該反應為放熱反應，反應放出的熱量使環(huán)境溫度升高，加快了反應速率，
故答案為：反應放出的熱量使環(huán)境溫度升高，加速反應；
（3）CO₂的物質的量為：

4.48×10-3L

22.4L/mol

=0.0002mol，設2min末，反應消耗的n（MnO₄^-）為x，
      2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
        2                      10
        x                 0.0002mol
解得 x=0.00004mol
反應剩余的高錳酸根離子的物質的量為：30×10^-3L×0.01mol?L^-1-0.00004mol=0.00026mol
c（MnO₄^-）=

n

V

=

0.00026mol

0.05L

=5.2×10^-3mol/L；
4min內的平均速率為v（H₂C₂O₄）=

△c

△t

=

0.00004mol 0.05L

4min

=5×10^-4mol/（L?min），
故答案為：5.2×10^-3；5×10^-4mol/（L?min）；
（4）除通過測定一定時間內CO₂的體積來比較反應速率，本實驗還可以通過測定KMnO₄溶液完全褪色所需時間或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間來比較化學反應速率，
故答案為：KMnO₄溶液完全褪色所需時間（或產(chǎn)生相同體積氣體所需的時間）．

點評：本題考查了影響化學反應速率的因素，難度中等，注意掌握影響化學反應速率的因素，明確探究影響化學反應速率因素的方法．