某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”，实验...

试题详情

某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”，实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案，其中t3 <t2 <t1：

实验编号	H2C2O4溶液	酸性KMnO4溶液	温度（℃）	溶液颜色褪至无色所需时间（s）
浓度（mol/L）	体积（mL）	浓度（mol/L）	体积（mL）
①	0.10	2.0	0.01	4.0	25	t1
②	0.20	2.0	0.01	4.0	25	t2
③	0.20	2.0	0.01	4.0	50	t3

请回答：

（1）已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，每消耗1molH2C2O4转移_______mol电子。当观察到紫色刚好褪去，参加反应的H2C2O4和KMnO4的物质的量之比为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)=_________。

（2）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为t1=40s，忽略混合前后溶液体积的变化，这段时间内平均反应速率υ(KMnO4)＝___________mol/(L·min)。

（3）根据表中的实验②和实验③数据，可以得到的结论是__________________________。

（4）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图，如图a所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应当如图b所示：

该小组同学根据图b所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

①该小组同学提出的假设是__________________________________________。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白．

实验编号

H2C2O4溶液

酸性KMnO4溶液

温度

（℃）

向试管中加入少量固体

溶液颜色褪至无色所需时间（s）

浓度（mol/L）

体积（mL）

浓度（mol/L）

体积（mL）

④

0.20

2.0

0.01

4.0

50

_____

t4

③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是___________________________。

高二化学实验题中等难度题

少年，再来一题如何？

试题答案

试题解析

相关试题

某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。

（实验原理）2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 ===K2SO4 +2MnSO4 +10CO2↑+8H2O

（实验内容及记录）

实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下的方案。

编号	H2C2O4溶液	酸性KMnO4溶液	温度/℃	溶液颜色褪至无色所需时间/s
浓度 / mol·L－1	体积 /mL	浓度 / mol·L－1	体积 /mL
①	0.10	2.0	0.010	4.0	25	t1
②	0.20	2.0	0.010	4.0	25	t2
③	0.20	2.0	0.010	4.0	50	t3

(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4转化为MnSO4，每消耗1mol H2C2O4转移________mol 电子，为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为：n(H2C2O4)：n(KMnO4) ≥______________。

(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是___________（填编号，下同），可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_____________。

(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间t1为40s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）＝_______ mol·L－1·min－1。

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某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

实验编号	0.1mol/L酸性KMnO4溶液的体积/mL	0.6mol/LH2C2O4溶液的体积/mL	H2O的体积/mL	实验温度/℃	溶液褪色所需时间/min
①	10	V1	35	25
②	10	10	30	25
③	10	10	V2	50

（1）表中V1=_______mL，V2=_______mL。

（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。

（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2min，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)＝________mol·L－1·min－1。

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某小组利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性KMnO4溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知：2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

实验编号	0.1mol/L酸性KMnO4溶液的体积/mL	0.6mol/LH2C2O4溶液的体积/mL	H2O的体积/mL	实验温度/℃	溶液褪色所需时间/min
①	10	V1	35	25
②	10	10	30	25
③	10	10	V2	50

（1）表中V1=_______mL，V2=_______mL。

（2）探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是________。

（3）实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为2min，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)＝________mol·L－1·min－1。

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甲、乙两个小组利用酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应，设计实验探究影响反应速率的因素（2MnO4- + 5H2C2O4+ 6H+=2Mn2+ +10CO2+8H2O）

甲组：利用右图装置，通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。（实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4）

序号	A溶液	B溶液
①	2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
②	2ml 0.1mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
③	2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4

（1）该实验的目的是探究　　　　　　　　　　　　　对化学反应速率的影响。

（2）分液漏斗中A溶液应该　　　　　　　　加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)

（3）实验结束后，读数前为了使两个量气管的压强相等，避免产生压强差，影响测定结果，需要进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率

为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验

实验编号	1	2	3	4
水/ml	10	5	0	X
0.5 mol/L H2C2O4/ml	5	10	10	5
0.2 mol/L KMnO4/ml	5	5	10	10
时间/s	40	20	10	---

（4）X= 　　　　　　　　　　　

A．5　　　　 B．10　　　　 C．15　　　　 D．20

4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是　　　　　　　　　　　。

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甲、乙两个小组利用酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应，设计实验探究影响反应速率的因素(2MnO4﹣+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O)

甲组：利用如图装置，通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小．(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4)

序号	A溶液	B溶液
①	2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
②	2ml 0.1mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液
③	2ml 0.2mol/LH2C2O4溶液	4ml 0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4

(1)该实验的目的是探究________________对化学反应速率的影响．

(2)分液漏斗中A溶液应该_____________加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)

(3)实验结束后，读数前为了使两个量气管的压强相等，避免产生压强差，影响测定结果，需要进行的操作是____________________．

乙组：通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响，某同学在室温下完成以下实验

实验编号	1	2	3	4
水/ml	10	5	0	X
0.5mol/L H2C2O4/ml	5	10	10	5
0.2mol/L KMnO4/ml	5	5	10	10
时间/s	40	20	10	﹣﹣﹣

(4)X=____________

A．5　　　　　　 B．10　　　　　　 C．15　　　　　　　 D．20

4号实验中始终没有观察到溶液褪色，你认为可能的原因是____________

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（7分）污鸡净的主要成分是KMnO4和H2C2O4，可用于洗涤有霉斑的衣物。某小组同学拟探究H2C2O4浓度对反应速率的影响。

实验仪器

I．实验原理

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。

II．实验设计

（1）【方案一】测量气体产物：在相同温度下，利用下图装置，测定不同浓度H2C2O4溶液与KMnO4反应产生相同体积CO2所需的时间（忽略CO2溶解性的影响）。下图方框中应选择　　　　　　（填编号）仪器组装量气装置，限选以下仪器：

①广口瓶、②双孔塞、③水槽、④橡胶管、⑤导管、⑥量筒、⑦秒表。

（2）【方案二】观察反应现象：在其它相同条件下，测定不同浓度H2C2O4溶液与等体积等浓度KMnO4溶液混合后，溶液褪色所需的时间。拟定实验数据：

实验序号	温度/℃	各物质的体积 / mL	反应时间
H2O	3 mol/L稀硫酸	0.1mol/L KMnO4溶液	0.6 mol/LH2C2O4溶液
1	25	3.0	2.0	4.0	6.0	t1
2	25	①	2.0	4.0	4.0	t2
3	②	7.0	2.0	4.0	2.0	t3

表中①、②处的数据分别是　　　　、　　　　　。

III．讨论与交流

（3）小组同学在处理一系列的实验数据时，发现速率（v）-时间（t）曲线如下图所示。他们认为：0~t时间内，速率变快的可能原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）实验室常用KMnO4标准溶液滴定某浓度草酸。KMnO4溶液置于　　　　（填仪器名称）中，判断到达滴定终点的现象是　　　　　　　　　。若滴开始时，滴定管中有气泡，滴定结束时气泡消失，则测定结果　　　　（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）。

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某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：

实验编号	0.01mol•L﹣1 酸性KMnO4溶液	0.1mol•L﹣1 H2C2O4溶液	水	某种物质	反应温度/℃	反应时间（min）
Ⅰ	2ml	2ml	0	0	20	2.1
Ⅱ	V1ml	2ml	1ml	0	20	5.5
Ⅲ	V2 ml	2ml	0	0	50	0.5
Ⅳ	2ml	2ml	0	少量	20	0.2

请回答：

(1)已知KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应有CO2生成，用化学方程式表示该实验的实验原理：__________________________________________________________________。

(2)实验计时方法是从溶液混合开始记时，至_________________时记时结束。

(3)V1=_____，V2=_____；设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是______________________________。

(4)利用实验Ⅲ中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)＝________。

(5)有同学在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快。某同学认为是放热导致溶液温度升高所致，重做Ⅰ号实验，测定过程中溶液不同时间的温度，结果温度没有明显变化。由此你得出的结论是：

①________不是反应速率突然加快的原因；

②可能是反应产物有催化作用。Ⅳ号实验是为验证你的猜测，实验中要加入的少量某种物质是___________。

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某学习小组利用酸性KMnO4和H2C2O4反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取KMnO4酸性溶液、H2C2O4溶液，然后倒入大试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。

（1）已知草酸H2C2O4是一种二元弱酸，写出草酸的电离方程式______________、_____________。

某同学设计了如下实验：

实验编号	H2C2O4溶液	KMnO4溶液	温度/℃
浓度（mol/L）	体积（mL）	浓度（mol/L）	体积（mL）
a	0.10	2.0	0.010	4.0	25
b	0.20	2.0	0.010	4.0	25
c	0.20	2.0	0.010	4.0	50

（2）探究浓度对化学反应速率影响的组合实验编号是__________，可探究温度对化学反应速率影响的实验编号是__________。

（3）实验a测得混合后溶液褪色的时间为40s，忽略混合前后体积的微小变化，则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=______ mol·L－1·min－1。

（4）在实验中，草酸(H2C2O4)溶液与KMnO4酸性溶液反应时，褪色总是先慢后快，褪色速率后来加快的原因可能是__________________________。

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某探究性学习实验小组做了如下实验：

实验一：利用H2C2O4 溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：

实验序号	试验温度/K		溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液（含硫酸）	H2C2O4溶液	H2O
V/mL	c/mol·L-1	V/mL	c/mol·L-1	V/mL
A	293	2	0.02	5	0.1	3	t1
B	T1	2	0.02	3	0.1	V1	8
C	313	2	0.02	V2	0.1	5	t1

（1）通过实验A、B，可探究出_____________ (填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1=__________，T1=__________；通过实验__________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。

（2）若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是_______________；利用实验B 中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= __________。

实验二：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。

实验步骤：

（a）检查装置的气密性后，添加药品；

（b）反应开始后，每隔1min 记录一次生成H2的体积；

（c）将所记录的数据转化为曲线图(上图乙)。

（3）根据反应的图像(图乙)0-lmin盐酸与镁反应比1-2min反应快的原因：_____________。

（4）对照实验：用20mL 水代替酸进行实验。

实验现象：当水滴入锥形瓶中，注射器的活塞_________(填“会”或“不会”)向右移动。

问题针对上述现象，上图中气体发生装置是否合理：_______(填“合理”或“不合理”)若合理，则忽略下问；若不合理，请改进上述装置使其变成合理的装置图：________ (用必要的文字或装置图进行回答)。

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某探究性学习实验小组做了如下实验：

实验一：利用H2C2O4 溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”，实验如下：

实验序号	试验温度/K		溶液颜色褪至无色时所需时间/s
KMnO4溶液（含硫酸）	H2C2O4溶液	H2O
V/mL	c/mol·L-1	V/mL	c/mol·L-1	V/mL
A	293	2	0.02	5	0.1	3	t1
B	T1	2	0.02	3	0.1	V1	8
C	313	2	0.02	V2	0.1	5	t1

（1）通过实验A、B，可探究出_____________ (填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中V1=__________，T1=__________；通过实验__________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。

（2）若t1＜8，则由此实验可以得出的结论是_______________；利用实验B 中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)= __________。

实验二：探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。

实验步骤：

（a）检查装置的气密性后，添加药品；

（b）反应开始后，每隔1min 记录一次生成H2的体积；

（c）将所记录的数据转化为曲线图(上图乙)。

（3）根据反应的图像(图乙)分析：0-lmin盐酸与镁反应比1-2min反应快的原因：_____________。

（4）对照实验：用20mL 水代替酸进行实验。

实验现象：当水滴入锥形瓶中，注射器的活塞_________(填“会”或“不会”)向右移动。

问题分析：针对上述现象，上图中气体发生装置是否合理：_______(填“合理”或“不合理”)若合理，则忽略下问；若不合理，请改进上述装置使其变成合理的装置图：_____________ (用必要的文字或装置图进行回答)。

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