7.
某探究小组用\(\rm{KMnO_{4}}\)酸性溶液与\(\rm{H_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定:所用\(\rm{KMnO_{4}}\)酸性溶液的浓度可选择\(\rm{0.01mol·L^{-1}}\)、\(\rm{0.001mol·L^{-1}}\),催化剂的用量可选择\(\rm{0.5g}\)、\(\rm{0g}\),实验温度可选择\(\rm{298K}\)、\(\rm{323K.}\)每次实验\(\rm{KMnO_{4}}\)酸性溶液的用量均为\(\rm{4mL}\)、\(\rm{H_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液\(\rm{(0.1mol·L^{-1})}\)的用量均为\(\rm{2mL}\)。
\(\rm{(1)}\)该反应的离子方程式为________。
\(\rm{(2)}\)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验 编号 | \(\rm{T/K}\) | 催化剂的用量\(\rm{/g}\) | \(\rm{KMnO_{4}}\)酸性溶液的浓度\(\rm{/mol·L^{-1}}\) | 实验目的 |
\(\rm{①}\) | \(\rm{298}\) | \(\rm{0.5}\) | \(\rm{0.01}\) | \(\rm{(}\)Ⅰ\(\rm{)}\)实验\(\rm{①}\)和\(\rm{②}\)探究\(\rm{KMnO4}\)酸性溶液的浓度对该反应速率的影响; \(\rm{(}\)Ⅱ\(\rm{)}\)实验\(\rm{①}\)和\(\rm{③}\)探究温度对该反应速率的影响; \(\rm{(}\)Ⅲ\(\rm{)}\)实验\(\rm{①}\)和________探究催化剂对该反应速率的影响 |
\(\rm{②}\) | ____ | ____ | ____ |
\(\rm{③}\) | | | ____ |
\(\rm{④}\) | ____ | \(\rm{0}\) | ____ |
\(\rm{(3)}\)在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现,未加催化剂的情况下,刚开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快,从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是________。若用实验证明你的猜想\(\rm{.}\)除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是________。
A.硫酸钾
B.硫酸锰
C.二氧化锰
D.水
\(\rm{(4)}\)在其它条件相同的情况下,某同学改变\(\rm{KMnO_{4}}\)酸性溶液的浓度,测得以下实验数据\(\rm{(}\)从混合振荡均匀开始计时\(\rm{)}\):
\(\rm{KMnO_{4}}\)酸性溶液的浓度\(\rm{/mol·L^{-1}}\) | 溶液褪色所需时间\(\rm{t/min}\) |
第\(\rm{1}\)次 | 第\(\rm{2}\)次 | 第\(\rm{3}\)次 |
\(\rm{0.01}\) | | \(\rm{13}\) | \(\rm{11}\) |
\(\rm{0.001}\) | \(\rm{6}\) | \(\rm{7}\) | \(\rm{7}\) |
\(\rm{①}\)计算用\(\rm{0.001mol·L^{-1}KMnO_{4}}\)酸性溶液进行实验时\(\rm{KMnO_{4}}\)的平均反应速率\(\rm{(}\)忽略混合前后溶液的体积变化\(\rm{)}\)________。
\(\rm{②}\)若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?
________\(\rm{(}\)填可行或不可行\(\rm{)}\)若不可行\(\rm{(}\)若认为可行则不填\(\rm{)}\),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:________。
\(\rm{③}\)还有一组同学改变\(\rm{KMnO_{4}}\)酸性溶液的浓度,做了下表中实验
实验编号 | \(\rm{20℃}\)下,试管中所加试剂及其用量\(\rm{/mL}\) | \(\rm{20℃}\)下溶液颜色褪至无色所需时间\(\rm{/min}\) |
\(\rm{0.6mol/LH_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液 | \(\rm{H_{2}O}\) | \(\rm{0.2mol/LKMnO_{4}}\)溶液 | \(\rm{3mol/L}\)稀硫酸 | |
\(\rm{1}\) | \(\rm{3.0}\) | \(\rm{2.0}\) | \(\rm{3.0}\) | \(\rm{2.0}\) | \(\rm{4.0}\) |
\(\rm{2}\) | \(\rm{3.0}\) | \(\rm{V_{1}}\) | \(\rm{2.0}\) | \(\rm{2.0}\) | \(\rm{5.2}\) |
\(\rm{3}\) | \(\rm{3.0}\) | \(\rm{4.0}\) | \(\rm{1.0}\) | \(\rm{V_{2}}\) | \(\rm{6.4}\) |
\(\rm{V_{1}=}\)________\(\rm{mL}\),\(\rm{V_{2}=}\)________\(\rm{mL}\)。