某興趣小組同學(xué)探究KMnO4溶液與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)速率的影響因素。配制1.0×10?3mol?L?1KMnO4溶液、0.40mol?L?1草酸溶液。將KMnO4溶液與草酸溶液按如下比例混合。
【設(shè)計實驗】
序號 | V(KMnO4)/mL | V(草酸)/mL | V(H2O)/mL | 反應(yīng)溫度 |
① | 2.0 | 2.0 | 0 | 20oC |
② | 2.0 | 1.0 | 1.0 | 20oC |
探究草酸濃度對反應(yīng)速率的影響
探究草酸濃度對反應(yīng)速率的影響
。(2)甲認(rèn)為上述實驗應(yīng)控制pH相同,可加入的試劑是
b
b
(填序號)。a.鹽酸b.硫酸c.草酸
【實施實驗】
小組同學(xué)將溶液pH調(diào)至1并進(jìn)行實驗①和②,發(fā)現(xiàn)紫色并未直接褪去,而是分成兩個階段:i.紫色溶液變?yōu)榍嗌芤?,ii.青色溶液逐漸褪至無色溶液。
資料:(a)Mn2+在溶液中無色,在草酸中不能形成配合物;
(b)Mn3+無色,有強氧化性,發(fā)生反應(yīng)Mn3++2C2
O
2
-
4
(c)
M
n
O
2
-
4
M
n
O
-
4
(3)乙同學(xué)從氧化還原角度推測階段i中可能產(chǎn)生了
M
n
O
2
-
4
否,在酸性條件下不穩(wěn)定,迅速分解產(chǎn)生和MnO2
M
n
O
2
-
4
M
n
O
-
4
否,在酸性條件下不穩(wěn)定,迅速分解產(chǎn)生和MnO2
。M
n
O
2
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4
M
n
O
-
4
【深入探究】
進(jìn)一步實驗證明溶液中含有[Mn(C2O4)2]?,反應(yīng)過程中MnO4?和[Mn(C2O4)2]-濃度隨時間的變化如圖。
(4)第i階段中檢測到有CO2氣體產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式為
M
n
O
-
4
M
n
O
-
4
(5)實驗②在第ii階段的反應(yīng)速率較大,可能的原因是
實驗②中所加草酸的物質(zhì)的量比實驗①的更少,導(dǎo)致階段i形成的[Mn(C2O4)2]?實驗②比實驗①的更少,生成的Mn3+實驗②比實驗①的更多,且Mn3+的氧化性比[Mn(C2O4)2]?強
實驗②中所加草酸的物質(zhì)的量比實驗①的更少,導(dǎo)致階段i形成的[Mn(C2O4)2]?實驗②比實驗①的更少,生成的Mn3+實驗②比實驗①的更多,且Mn3+的氧化性比[Mn(C2O4)2]?強
。(6)據(jù)此推測,若在第ii階段將c(H+)調(diào)節(jié)至0.2mol/L,溶液褪至無色的時間會
減少
減少
(填“增加”“減少”或“不變”)。【結(jié)論與反思】
(7)上述實驗涉及的反應(yīng)中,草酸的作用是
還原劑和酸性
還原劑和酸性
。結(jié)論:反應(yīng)可能是分階段進(jìn)行的。草酸濃度的改變對不同階段反應(yīng)速率的影響可能不同。
【答案】探究草酸濃度對反應(yīng)速率的影響;b;否,在酸性條件下不穩(wěn)定,迅速分解產(chǎn)生和MnO2;+4H2C2O4=4CO2↑+[Mn(C2O4)2]?+4H2O;實驗②中所加草酸的物質(zhì)的量比實驗①的更少,導(dǎo)致階段i形成的[Mn(C2O4)2]?實驗②比實驗①的更少,生成的Mn3+實驗②比實驗①的更多,且Mn3+的氧化性比[Mn(C2O4)2]?強;減少;還原劑和酸性
M
n
O
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:149引用:5難度:0.6
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