甲、乙两个实验小组分别利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应进行研究外界因素对反应速...

甲、乙两个实验小组分别利用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应进行研究外界因素对反应速率的影响。设计实验方案如下：

甲组：通过测定生成CO₂气体体积的方法来比较化学反应速率的大小。

实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

(注：实验中所用KMnO₄溶液均已加人相同量H₂SO₄)：

(1)如何检查该装置的气密性：________。

(2)写出当锥形瓶中加入A溶液后发生的反应的离子方程式(提示：H₂C₂O₄为弱酸)：________。

(3)该实验探究的是________对化学反应速率的影响。分析所给实验仪器，实现该实验目的还欠缺的仪器：________。你将如何比较①②组化学反应速率大小？你的操作是________。

乙组：通过测定单位时间内KMnO₄溶液浓度变化来判定反应速率快慢。

25℃时，40 mL 0.001mol/LKMnO₄与38 mL0.1 mol/LH₂C₂O₄和2 mL2.38mol/LH₂SO₄混合液共80 mL中KMnO₄的浓度及对应时段的平均反应速率数据：

(4)完成上表中υ=________×10^-4mol/(L·min)。

问题讨论：已知该实验过程中溶液温度几乎不变，但是依据实验数据发现开始阶段速率却在增大。

①你认为引起该反应速率增大的因素是________。

②请设计实验证明你的观点，写出实验步骤及结论：

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用酸性KMnO4和H2C2O4（草酸）反应研究影响反应速率的因素。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO4溶液已酸化）：

（1）该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。（已知H2C2O4是二元弱酸）

（2）该实验探究的是　 　　　　　　 　　 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是 　　　　　　　　　 　　 ＜　　　　 　　　 　 （填实验序号）。

（3）若实验①在2 min末收集了2.24 mL CO2（标准状况下），则在2 min末， c（MnO4－）＝__________mol/L（假设混合液体积为50 mL）

（4）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率，本实验还可通过测定　　　　　　　　　 来比较化学反应速率。（一条即可）

（5）小组同学发现反应速率总是如图，其中t1～t2时间内速率变快的主要原因可能是：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；②　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液的反应通常用来研究浓度对反应速率的影响。现有甲、乙两个实验小组设计不同的实验方案如下：

甲组：改变反应物的浓度，通过溶液褪色的时间来比较反应速率快慢。

可以使用的试剂有：① 0.01mol/L KMnO4酸性溶液、② 0.02mol/L KMnO4酸性溶液、③ 0.1 mol/L H2C2O4溶液、④ 0.2 mol/L H2C2O4溶液。

（1）酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式为：__________________________；

（2）请从上面的四种溶液中选择本实验所需的三种溶液（填写序号）_______________；

（3）问题讨论：已知该实验过程中溶液温度几乎不变，但是依据实验数据发现开始一段时间后速率却在增大。

①你认为引起该反应速率增大的因素是_____________________。

②欲设计实验确认，请完成以下设计表a、b、c（褪色时间不需填写）：

乙组：通过测定不同浓度的溶液生成CO2气体体积的方法来比较化学反应速率的大小。

实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

已知乙组完成两次实验分别是Ⅰ、Ⅱ。请完成以下各空：

（4）如何检查该装置的气密性：___________________。

（5）分析所给实验仪器，实现该实验目的还欠缺的仪器：_________________。你将如何比较Ⅰ、Ⅱ化学反应速率大小？你的操作是_________________________。

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（17分）KMnO4是常见的试剂。

Ⅰ.某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O4（K1=5.4×10－2）的反应（此反应为放热反应）来探究“条件对化学反应速率的影响”,并设计了如下的方案记录实验结果(忽略溶液混合体积变化)。限选试剂和仪器：0.20 mol/L H2C2O4溶液、0.010mol/L KMnO4溶液（酸性）、蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽

回答下列问题：

（1）完成上述反应原理的离子反应方程式

（2）上述实验①②是探究　　　　　 对化学反应速率的影响；若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”应填写　　　　　 ，a为　　　　　　 ；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填写　　　　　　　　　　　　 。

（3）上述实验②④是探究催化剂对化学反应速率的影响。

请在答题卷的坐标图中画出实验②和④的能量变化关系图（作必要的标注）。

Ⅱ.某化学小组利用下图装置进行实验证明氧化性：KMnO4>Cl2>Br2。限选试剂：KBr溶液、KMnO4、浓盐酸、浓硫酸

（4）装置a、d中盛放的试剂分别是：　　　　　　 、　　　　　　 ；实验中观察到的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；此实验装置的不足之处是　　　　　　　　　　 。

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酸性 KMnO4 溶液能与草酸(H2C2O4)溶液反应。某化学探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的 方法来研究影响反应速率的因素。

I.实验前首先用浓度为 0.1000 mol/L 酸性 KMnO4 标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液。

（1）写出滴定过程中发生反应的离子方程式　 　　　　　　 。

（2）下列有关一定物质的量浓度溶液配制的说法中正确的是 　　　　　　 。

A．把 15.8 g KMnO4 固体溶于 1 L 水中所得溶液物质的量浓度为 0.1 mol/L

B．把 0.01 mol KMnO4 固体投入 100 mL 容量瓶中加水至刻度线，充分振荡后，浓度为 0.1 mol/L

C．需要 90 mL 0.1 mol/L 的 KMnO4 溶液，应准确称量 KMnO4 固体 1 58 g

D．定容时仰视容量瓶颈刻度线读数，会使配制的溶液浓度偏高

II.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为 0.2000 mol/L。用该草酸溶液按下表进行后续实验(每次实验草酸溶液的用量均为 8.00 mL)。

（3）写出表中实验 1 和实验 2 的实验目的： 　　　　　　　　 。

（4）该小组同学对实验 1 和实验 3 分别进行了三次实验，测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时)：

分析上述数据后得出“其他条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，甲同学改进了实验方案，请简述甲同学改进 的实验方案______________。

（5）该实验中使用的催化剂应选择 MnSO4 并非 MnCl2，原因可用离子方程式表示为________。

III.工业上可用软锰矿(主要成分为 MnO2)经下列生产过程制备高锰酸钾。

①由软锰矿提取得到 MnO2，然后在 MnO2、KOH 的熔融混合物中通入空气可制得锰酸钾(K2MnO4)；

②向锰酸钾溶液中通入CO2可获得高锰酸钾。

（6）第①步生产过程中，在熔融混合物中通入空气时发生反应的化学方程式：______________。

（7）向锰酸钾溶液中通入CO2可获得高锰酸钾，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________________。

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（14分）酸性KMnO4溶液能与草酸（H2C2O4）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。

Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。

（1）写出滴定过程中发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________　　　　　　　　　　　　  。

（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是   ________________________________________________________　　　　 。

（3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的草酸溶液浓度  ________________________________________________________________________（填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。

Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）。

（4）写出表中a 对应的实验目的 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ；若50°C时，草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线 如下图所示，保持其他条件不变，请在图中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。

（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述甲同学改进的实验方案______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO4并非MnCl2，原因可用离子方程式表示为  ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

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酸性KMnO4溶液能与草酸（H2C2O4）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。

Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。

（1）写出滴定过程中发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是 　　　　　　　　　　 。

（3）若配制酸性KMnO4标准溶液时,俯视容量瓶的刻度线，会使测得的草酸溶液浓度　　　　　　　　　　 （填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。

Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）。

（4）写出表中a 对应的实验目的　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。某同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述改进的实验方案_________。

（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO4并非MnCl2，原因为（离子方程式表示） 为　　　　　　　 。

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酸性KMnO4溶液能与草酸（H2C2O4）溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色消失快慢的方法来研究影响反应速率的因素。

Ⅰ.实验前首先用浓度为0.1000mol•L-1酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸。

（1）写出滴定过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）滴定过程中操作滴定管的图示正确的是　　　　　　 。

（3）若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的草酸溶液浓度　　　　　　

（填“偏高”、“偏低”、或“不变”）。

Ⅱ.通过滴定实验得到草酸溶液的浓度为0.2000mol·L-1 。用该草酸溶液按下表进行后续实验（每次实验草酸溶液的用量均为8mL）。

（4）写出表中a 对应的实验目的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；若50°C时，草酸浓度c(H2C2O4)随反应时间t的变化曲线 如下图所示，保持其他条件不变，请在图中画出25°C时c(H2C2O4)随t的变化曲线示意图。

（5）该小组同学对实验1和3分别进行了三次实验，测得以下实验数据（从混合振荡均匀开始计时）：

分析上述数据后得出“当其它条件相同时，酸性高锰酸钾溶液的浓度越小，褪色时间就越短，即反应速率就越快”的结论。甲同学认为该小组“探究反应物浓度对速率影响”的实验方案设计中存在问题，从而得到了错误的实验结论，请简述甲同学改进的实验方案　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（6）该实验中使用的催化剂应选择MnSO4而不是MnCl2，原因可用离子方程式表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应中溶液紫色消失快慢的方法，研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定：所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010 mol•L-1、0.0010 mol•L-1， 催化剂的用量可选择0.5 g、0 g，实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液（0.10 mol•L-1）的用量均为4 mL。

（1）写出反应的离子方程式：　　　　　　　　

（2）请完成以下实验设计表：完成④的实验条件，并将实验目的补充完整。

（3）该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4　 　　　　 ，简述选择的理由　　　　　　　　　 。

（4）某同学对实验①和②分别进行了三次实验，测得以下数据（从混合振荡均匀开始计时）：

a、实验②中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为 　　　　　　　　 （忽略混合前后溶液的体积变化）。

b、该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下，酸性KMnO4溶液浓度越小，所需时间就越短，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确　　　　　　　　 （填“是”或“否”）。

C、某同学认为不用经过计算，直接根据褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系，你认为应该如何设计实验　　　　　　　　　　　　 　　　　 。

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