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  • 1. (2020高二上·安徽期中) KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去。某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响。该实验条件作如下限定:

    ①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择:0.02mol·L-1、0.002mol·L-1

    ②所用H2C2O4溶液的浓度可选择:0.2mol·L-1、4mol·L-1

    ③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL。

    1. (1) 已知:①H2C2O4电离常数,Ka1=5.9×10-2Ka2=6.4×10-5

      ②与KMnO4反应时,H2C2O4转化为CO2和H2O。

      写出草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式

    2. (2) 若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成组实验进行对比即可得出结论。
    3. (3) 在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均匀开始计时)如表所示:

      KMnO4酸性溶液浓度(mol•L-1)

      溶液褪色所需时间(min)

      第一次

      第二次

      第三次

      0.02

      14

      13

      11

      0.002

      6.7

      6.6

      6.7

      ①用0.002mol·L-1KMnO4酸性溶液进行实验时,KMnO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液体积变化)。

      ②该小组同学认为依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论。该同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论。

      KMnO4酸性溶液

      H2C2O4溶液

      浓度/mol•L-1

      体积(mL)

      浓度/mol•L-1

      体积(mL)

      0.02

      2

      b

      4

      a

      2

      c

      4

      则表中a=;b=;c=

    4. (4) 测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图。请解释n(Mn2+)在反应初始时变化不大一段时间后快速增大的原因:

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