有硫**化的草*(H2C2O4,二元弱*)溶液能將KMnO4溶液中的MnO4-轉化為Mn2+。某化學小組研究發...
問題詳情:
有硫**化的草*(H2C2O4,二元弱*)溶液能將KMnO4溶液中的MnO4-轉化為Mn2+。某化學小組研究發現,少量MnSO4可對該反應起催化作用。為進一步研究有關因素對該反應速率的影響,探究如下:
實驗編號 | 溫度 | 初始 pH | 0.1mol/L草*溶液體積/mL | 0.01mol/LKMnO4溶液體積/mL | 蒸餾水體積/mL | 待測資料(反應混合液褪*時間/s) |
① | 常溫 | 1 | 20 | 50 | 30 | t1 |
② | 常溫 | 2 | 20 | 50 | 30 | t2 |
③ | 常溫 | 2 | 40 |
|
| t3 |
(1)常溫下,控制KMnO4溶液初始濃度相同,調節不同的初始pH和草*溶液用量,做對比實驗,完成實驗設計表_______、______。
(2)該反應的離子方程式______________________________________________。
(3)若t1<t2,則根據實驗①和②得到的結論是__________________________________。
(4)請你設計實驗驗*MnSO4對該反應起催化作用,實驗方案(不要求寫出具體*作過程):_______________________________________________________________________;
預期實驗結果和結論:_____________________________________________________。
【回答】
(1). 50 (2). 10 (3). 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O (4). 溶液的pH對該反應的速率有影響(或在一定條件下,c(H+)越大,反應速率越快) (5). 向混合液中加入少量MnSO4固體,控制其他條件與實驗①相同,進行對比實驗 (6). 若所測時間t<t1,則MnSO4起催化作用,若所測時間t=t1,則MnSO4無催化作用
【解析】
【分析】
(1)實驗要求控制KMnO4溶液初始濃度相同,根據總體積為100mL,計算水的體積;
(2)草*與高錳*鉀反應生成錳離子和二氧化碳、水,依據得失電子守恆、電荷守恆、元素守恆寫出反應的離子方程式;
(3)實驗①和②只有pH不同,其它條件都相同,應用控制變化量法研究溶液*鹼*對於反應速率的影響;
(4)應用控制變化量法驗*MnSO4對於反應速率的影響,控制其他反應條件與實驗①相同,加硫*錳進行對比實驗。
【詳解】(1)實驗要求控制KMnO4溶液初始濃度相同,則KMnO4溶液的體積為50mL,溶液總體積應保持一致,為100mL,則水的體積10mL;
故*為:50;10;
(2)硫**化的草*與高錳*鉀反應生成錳離子和二氧化碳、水,依據得失電子守恆、電荷守恆、元素守恆,其反應的離子方程式為:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
故*為:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(3)實驗①和②只有pH不同,其它條件都相同,而且t1<t2,說明溶液的pH對該反應的速率有影響,且c(H+)越大,反應速率越快;
故*為:溶液的pH對該反應的速率有影響(或在一定條件下,c(H+)越大,反應速率越快);
(4)應用控制變化量法驗*MnSO4對於反應速率的影響,控制其他反應條件與實驗①相同,加硫*錳進行對比實驗,若反應混合液褪*時間小於實驗①中的t1,則MnSO4對該反應起催化作用,若褪*時間相同,則MnSO4對該反應無催化作用;
故*為:向混合液中加入少量MnSO4固體,控制其他條件與實驗①相同,進行對比實驗;若所測時間t<t1,則MnSO4起催化作用,若所測時間t=t1,則MnSO4無催化作用。
知識點:電離平衡 水解平衡
題型:實驗,探究題
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