|
|
|
草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快?【影响化学反应速率的因素】
2016-12-26 19:14:31
来源:91考试网
作者:www.91exam.org 【 大 中 小】
|
微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
实验题 草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为：
【提出假设】假设1: 该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2＋对该反应有催化作用
假设3:K＋对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是 。
【设计、完成实验】
（1）称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)，配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 91eXaM.org0;。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。
A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘
B．定容时俯视刻度线
C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水
D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容
| （2）完成探究，记录数据
实验
编号
| 烧杯中所加试剂及用量(mL)
| 控制条件
| 溶液褪[色时间[(s)
| 0.10 mol/L
H2C2O4溶液
| 等浓度
KMnO4溶液
| H2O
| 0.50 mol/L
稀硫酸
| 1
| 30
| 20
| 30
| 20
|
| 18
| 2
| 30
| 20
| 30
| 20
| 水浴控制温度65 ℃
| 15
| 3
| 30
| 20
| 30
| 20
| 加入少量MnSO4固体
| 3.6
| 4
| 30
| 20
| x
| 20
| 加入5 mL 0.10 mol/L
K2SO4溶液
| 18
|
则x = ，假设2成立
（3）由于KMnO4能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO4溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO4溶液40.00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为： 。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为 。
实验题 草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时，溶液褪色总是先慢后快，某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因，过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为：
【提出假设】假设1: 该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2＋对该反应有催化作用
假设3:K＋对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设，原因是 。
【设计、完成实验】
（1）称取 g草酸晶体(H2 C2O4·2H2O)，配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。
A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘
B．定容时俯视刻度线
C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水
D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，立即用胶头滴管加水再定容
|
（2）完成探究，记录数据
实验
编号
| 烧杯中所加试剂及用量(mL)
| 控制条件
| 溶液褪[色时间[(s)
|
0.10 mol/L
H2C2O4溶液
| 等浓度
KMnO4溶液
| H2O
| 0.50 mol/L
稀硫酸
|
1
| 30
| 20
| 30
| 20
|
| 18
|
2
| 30
| 20
| 30
| 20
| 水浴控制温度65 ℃
| 15
|
3
| 30
| 20
| 30
| 20
| 加入少量MnSO4固体
| 3.6
|
4
| 30
| 20
| x
| 20
| 加入5 mL 0.10 mol/L
K2SO4溶液
| 18
|
则x =
，假设2成立
（3）由于KMnO4能氧化水中有机物等因素，为配制好稳定的KMnO4溶液，其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中，加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸，用（2）中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色，且半分钟不褪色，记录数据，平行三次实验，平均消耗KMnO4溶液40.00 mL，则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为：
。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为
。
本题答案：(14分)【提出假设】 随反应物浓度降低，反应速率减慢
本题解析：
试题分析：学习小组探究的是反应过程中使褪色加快的主要原因，而随反应物浓度降低，反应速率减慢，所以该小组同学不必提出浓度使反应速率加快的假设。
（1）配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液，称取草酸晶体的质量="0.5" L×0.10 mol/L×126 g/mol="6.3" g，
①用托盘天平称取草酸晶体，用500 mL容量瓶配制溶液，一共有2种定量仪器。
②A．称取草酸晶体时，将草酸晶体放在托盘天平右盘，根据左物质量=右码＋游码质量，所称草酸晶体减少，所配溶液浓度偏低，正确；B．定容时俯视刻度线，导致水加少了，所配溶液浓度偏高，错误；C．将烧杯中溶液转移到容量瓶之前，容量瓶中有少量蒸馏水，对配制结果无影响，错误；D．摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，用胶头滴管加水再定容，导致水加多了，所配溶液浓度偏低，正确；选AD。
（2）根据混合后溶液的体积为100 mL，所以x="100-30-20-20-5=25" mL
（3）上述KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程可知，草酸与高锰酸钾溶液反应生成Mn2＋、CO2和水，再根据化合价升降相等配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数，然后根据原子守恒配平其它的系数，所以草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4＋2MnO4－ ＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O，
根据5H2C2O4＋2MnO4－ ＋6H＋=10CO2＋2Mn2＋＋8H2O
5 2
0.10×10 C×40 列方程解得C="0.010" mol/L。
考点：考查化学实验探究的设计与评价，氧化还原反应的滴定等知识。
本题所属考点：【影响化学反应速率的因素】
本题难易程度：【困难】
Believe not all that you see nor half what you hear. 虽眼见亦不能全信,道听途说更不足信.
考试问吧
