Question

4．已知用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液能與KMnO₄溶液反應．
（1）該反應的離子方程式5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O．
（2）雙鴨山市第一中學高二化學興趣小組同學發(fā)現(xiàn)每組實驗反應速率隨時間的變化總是如圖，其中t₁～t₂時間內速率變快的主要原因可能是：①此反應放熱，溫度升高，化學反應速率加快；②生成物中的錳離子（或硫酸錳）為此反應的催化劑．
（3）常溫下，探究不同的初始pH和草酸溶液濃度對反應速率的影響，設計如下實驗，則A=3，C=100，E=20

實驗編號	溫度	初始pH	0.1mol/L草酸溶液體積/mL	0.01mol/LKMnO4 溶液體積/mL	蒸餾水體積/mL	待測數(shù)據（混合液褪色時間/s）
①	常溫	1	40	100	60	t1
②	常溫	A	B	C	60	t2
③	常溫	3	80	D	E	t3

（4）若t₁＜t₂，則根據實驗①和②得到的結論是其他條件相同時，溶液的初始pH越小，該反應的反應速率越快．

Answer 1

分析 （1）草酸與高錳酸鉀反應是錳離子和二氧化碳、水；
（2）根據外界條件對化學反應速率的影響；
（3）根據該實驗探究不同的初始pH和草酸溶液濃度對反應速率的影響，所以KMnO₄的濃度不變，探究外界條件對反應速率的影響，需保證其他條件相同時來實驗；
（4）實驗①和②只有pH不同，其它條件都相同；

解答 解：（1）草酸與高錳酸鉀反應是錳離子和二氧化碳、水，其反應的離子方程式為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
故答案為：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O；
（2）對于該反應，影響化學反應的速率只有溫度和催化劑，所以反應速率隨時間的變化總是如圖，其中t₁～t₂時間內速率變快的主要原因可能是：反應放熱，溫度升高或產物Mn²⁺是反應的催化劑；
故答案為：此反應放熱，溫度升高，化學反應速率加快；生成物中的錳離子（或硫酸錳）為此反應的催化劑；
（3）根據該實驗探究不同的初始pH和草酸溶液濃度對反應速率的影響，實驗要求控制KMnO₄溶液初始濃度相同，則KMnO₄溶液的體積為100mL，總體積為200mL，則C=100，D=100，B=40，E=20，探究外界條件對反應速率的影響，需保證其他條件相同，則①與②的pH不同，②與③的草酸濃度不同，
則A=3，
故答案為：3；100；20；
（4）實驗①和②只有pH不同，其它條件都相同，而且t₁＜t₂，說明其他條件相同時，溶液的初始pH越小，該反應的反應速率越快；
故答案為：其他條件相同時，溶液的初始pH越小，該反應的反應速率越快；

點評 本題主要結合實驗考查了影響化學反應速率的因素，題目難度中等，注意溫度、濃度、催化劑對化學反應速率的影響，在探究外界條件對反應速率的影響時，必須保證其他影響反應速率的條件一致．