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【KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去.某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响.该实验条件作如下限定:①所用KM】
 更新时间:2024-04-20 15:02:34
1人问答
问题描述:

KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去.某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响.该实验条件作如下限定:

①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择:0.02mol•L-1、0.002mol•L-1;

②所用H2C2O4溶液的浓度可选择:0.2mol•L-1、0.4mol•L-1;

③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL.

(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成______组实验进行对比即可得出结论.

(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均匀开始计时)如表所示:

KMnO4酸性溶液浓度
(mol•L-1)溶液褪色所需时间(min)
第一次第二次第三次
0.02141311
0.0026.76.66.7
①用0.002mol•L-1KMnO4酸性溶液进行实验时,KMnO4的平均反应速率______(忽略混合前后溶液体积变化).

②依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论.某同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论.

KMnO4酸性溶液H2C2O4溶液
浓度/mol•L-1体积(mL)浓度/mol•L-1体积(mL)
0.022b4
a2c4
则表中a=______;b=______;c=______.

(3)草酸电离常数:Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5.与KMnO4反应时,它将转化为CO2和H2O.

①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为______.

②室温下,0.1mol•L-1 KHC2O4酸溶液中pH<7,理由是______.

(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图.请解释n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因:______.

高安邦回答:
  (1)要得出反应物浓度、温度、催化剂对反应速率影响的结论至少要完成:①取不同浓度KMnO4溶液,在相同温度下进行反应;②取同浓度KMnO4溶液,在不同温度下进行反应;③取同浓度KMnO4溶溶,在同温度且有催化剂的条件下进行反应;④取同浓度KMnO4溶液,在同温度且不使用催化剂的条件下进行反应等3个实验来进行对比.   故答案为:4;   (2)①反应开始时:c(KMnO4)=0.002mol•L
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