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  • 1. (2022高二上·宁德期中) 某学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应,探究浓度对化学反应速率的影响。

    【反应原理】

    【实验方案】学习小组经讨论设计了以下三组实验。

    实验序号

    实验温度/K

    酸性KMnO4溶液

    H2C2O4溶液

    H2O

    溶液颜色褪至无色所需时间/s

    V/mL

    c/mol/L

    V/mL

    c/mol/L

    V/mL


    293

    2

    0.02

    4

    0.1

    0

    t1

    293

    2

    0.02

    3

    0.1

    V1

    t2

    313

    2

    0.02

    4

    0.1

    0

    t3

    【预测实验结果】

    1. (1) 甲同学认为,选择实验①、②做对照可探究反应物浓度对化学反应速率的影响,其中V1=mL。若实验测得t1<t2 , 则可以得出结论:。乙同学认为甲同学在完成上述实验时,还应该可加入试剂稀硫酸控制pH相同才更科学合理。
    2. (2) 【实验实施】小组同学用pH=1的溶液分别进行实验①、②和操作,发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶段:i.紫色溶液转变为青色溶液,ii.青色溶液逐渐褪至无色溶液。

      【查阅资料】(a)Mn2+无色,能在溶液中稳定存在。(b)Mn3+无色,有强氧化性,能与反应,(青绿色),反应后氧化性减弱。(c)呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生和MnO2

      结合查阅的资料信息及氧化还原反应的原理,试预测“青色”溶液中有色离子是[Mn(C2O4)2]2-而不是的理由

    3. (3) 【继续探究】为进一步证实青色溶液中含有 , 该学习小组分别测定了实验①和②在反应过程中有色离子浓度随时间的变化趋势图。

      试结合平衡分析,减小溶液中浓度,平衡向逆反应方向移动,溶液的氧化性(填“增强”或“减弱”),由此可知反应第ii阶段,实验②速率更快。

    4. (4) 据此推测Mn3+的浓度越大,反应速率
    5. (5) 【结论与反思】

      上述实验涉及的反应中,体现了草酸的酸性和性。

      结论:化学反应可能是分阶段进行的,草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。

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