某研究小组为了验证反应物浓度对反应速率的影响,选用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸溶液在室温下进行反应.
实验中所用的草酸为稀溶液,可视为强酸.
\(\rm{(1)}\)将高锰酸钾氧化草酸的离子方程式补充完整.
\(\rm{2MnO_{4}^{-}+}\) ______ \(\rm{C_{2}O_{4}^{2-}+}\) ______ \(\rm{=2}\) \(\rm{Mn^{2+}+}\) ______ \(\rm{CO_{2}↑+}\) ______ \(\rm{H_{2}O}\)
\(\rm{(2)}\)该小组进行了实验\(\rm{I}\),数据如表.
\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)溶液 | \(\rm{KMnO_{4}}\)溶液 | \(\rm{H_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液 | 褪色时间\(\rm{(}\)分:秒\(\rm{)}\) |
\(\rm{1mL}\) \(\rm{2mol/L}\) | \(\rm{2mL}\) \(\rm{0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL}\) \(\rm{0.1mol/L}\) | \(\rm{2}\):\(\rm{03}\) |
\(\rm{1mL}\) \(\rm{2mol/L}\) | \(\rm{2mL}\) \(\rm{0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL}\) \(\rm{0.2mol/L}\) | \(\rm{2}\):\(\rm{16}\) |
一般来说,其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率.
但分析实验数据,得到的结论是 ______ .
\(\rm{(3)}\)该小组欲探究出现上述异常现象的原因,在实验\(\rm{I}\)的基础上,只改变草酸溶液浓度进行了实验\(\rm{II}\),获得实验数据并绘制曲线图如图.
\(\rm{①}\)用文字描述曲线图表达的信息 ______ .
\(\rm{②}\)该小组查阅资料获取如下信息,其中能够解释\(\rm{MO}\)变化趋势的是 ______ .
\(\rm{a}\) | \(\rm{KMnO_{4}}\)与\(\rm{H_{2}C_{2}O_{4}}\)反应是分步进行的,反应过程中生成\(\rm{Mn(VI)}\)、\(\rm{Mn(III)}\)、\(\rm{Mn(IV)}\),最终变为无色的\(\rm{Mn(II).(}\)括号中罗马数字表示锰的化合价\(\rm{)}\) |
\(\rm{b}\) | 草酸根易与不同价态锰离子形成较稳定的配位化合物. |
\(\rm{c}\) | 草酸稳定性较差,加热至\(\rm{185℃}\)可分解. |
\(\rm{(4)}\)该小组为探究\(\rm{ON}\)段曲线变化趋势的原因,又进行了实验\(\rm{III}\),所得数据如表.
\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)溶液 | \(\rm{Na_{2}SO_{4}}\)固体 | \(\rm{KMnO_{4}}\)溶液 | \(\rm{H_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液 | 褪色时间\(\rm{(}\)分:秒\(\rm{)}\) |
\(\rm{1mL}\) \(\rm{0.1mol/L}\) | \(\rm{1.9×10^{-3}mol}\) | \(\rm{2mL}\) \(\rm{0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL}\) \(\rm{0.2mol/L}\) | \(\rm{16}\):\(\rm{20}\) |
\(\rm{1mL}\) \(\rm{0.5mol/L}\) | \(\rm{1.5×10^{-3}mol}\) | \(\rm{2mL}\) \(\rm{0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL}\) \(\rm{0.2mol/L}\) | \(\rm{8}\):\(\rm{25}\) |
\(\rm{1mL}\) \(\rm{1.0mol/L}\) | \(\rm{1.0×10^{-3}mol}\) | \(\rm{2mL}\) \(\rm{0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL}\) \(\rm{0.2mol/L}\) | \(\rm{6}\):\(\rm{15}\) |
\(\rm{1mL}\) \(\rm{2.0mol/L}\) | \(\rm{0}\) | \(\rm{2mL}\) \(\rm{0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL}\) \(\rm{0.2mol/L}\) | \(\rm{2}\):\(\rm{16}\) |
该小组进行实验\(\rm{III}\)的目的是 ______ .
\(\rm{(5)}\)综合实验\(\rm{I}\)、\(\rm{II}\)、\(\rm{III}\),推测造成曲线\(\rm{MN}\)变化趋势的原因\(\rm{.}\)为验证该推测还需要补充实验,请对实验方案进行理论设计.