有硫**化的草*(H2C2O4,二元弱*)溶液能将KMnO4溶液中的MnO4-转化为Mn2+。某化学小组研究发...
问题详情:
有硫**化的草*(H2C2O4,二元弱*)溶液能将KMnO4溶液中的MnO4-转化为Mn2+。某化学小组研究发现,少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
实验编号 | 温度 | 初始 pH | 0.1mol/L草*溶液体积/mL | 0.01mol/LKMnO4溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL | 待测数据(反应混合液褪*时间/s) |
① | 常温 | 1 | 20 | 50 | 30 | t1 |
② | 常温 | 2 | 20 | 50 | 30 | t2 |
③ | 常温 | 2 | 40 |
|
| t3 |
(1)常温下,控制KMnO4溶液初始浓度相同,调节不同的初始pH和草*溶液用量,做对比实验,完成实验设计表_______、______。
(2)该反应的离子方程式______________________________________________。
(3)若t1<t2,则根据实验①和②得到的结论是__________________________________。
(4)请你设计实验验*MnSO4对该反应起催化作用,实验方案(不要求写出具体*作过程):_______________________________________________________________________;
预期实验结果和结论:_____________________________________________________。
【回答】
(1). 50 (2). 10 (3). 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O (4). 溶液的pH对该反应的速率有影响(或在一定条件下,c(H+)越大,反应速率越快) (5). 向混合液中加入少量MnSO4固体,控制其他条件与实验①相同,进行对比实验 (6). 若所测时间t<t1,则MnSO4起催化作用,若所测时间t=t1,则MnSO4无催化作用
【解析】
【分析】
(1)实验要求控制KMnO4溶液初始浓度相同,根据总体积为100mL,计算水的体积;
(2)草*与高锰*钾反应生成锰离子和二氧化碳、水,依据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒写出反应的离子方程式;
(3)实验①和②只有pH不同,其它条件都相同,应用控制变化量法研究溶液*碱*对于反应速率的影响;
(4)应用控制变化量法验*MnSO4对于反应速率的影响,控制其他反应条件与实验①相同,加硫*锰进行对比实验。
【详解】(1)实验要求控制KMnO4溶液初始浓度相同,则KMnO4溶液的体积为50mL,溶液总体积应保持一致,为100mL,则水的体积10mL;
故*为:50;10;
(2)硫**化的草*与高锰*钾反应生成锰离子和二氧化碳、水,依据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,其反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
故*为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;
(3)实验①和②只有pH不同,其它条件都相同,而且t1<t2,说明溶液的pH对该反应的速率有影响,且c(H+)越大,反应速率越快;
故*为:溶液的pH对该反应的速率有影响(或在一定条件下,c(H+)越大,反应速率越快);
(4)应用控制变化量法验*MnSO4对于反应速率的影响,控制其他反应条件与实验①相同,加硫*锰进行对比实验,若反应混合液褪*时间小于实验①中的t1,则MnSO4对该反应起催化作用,若褪*时间相同,则MnSO4对该反应无催化作用;
故*为:向混合液中加入少量MnSO4固体,控制其他条件与实验①相同,进行对比实验;若所测时间t<t1,则MnSO4起催化作用,若所测时间t=t1,则MnSO4无催化作用。
知识点:电离平衡 水解平衡
题型:实验,探究题