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。
\(\rm{(2)}\)该小组进行了实验\(\rm{I}\),数据如下。
\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)溶液 | \(\rm{KMnO_{4}}\)溶液 | \(\rm{H_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液 | 褪色时间\(\rm{(}\)分:秒\(\rm{)}\) |
\(\rm{1mL 2mol/L}\) | \(\rm{2mL 0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL 0.1mol/L}\) | \(\rm{2:03}\) |
\(\rm{1mL 2mol/L}\) | \(\rm{2mL 0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL 0.2mol/L}\) | \(\rm{2:16}\) |
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下。
\(\rm{①}\) 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\(\rm{Mn(II)}\)。\(\rm{(}\)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\(\rm{III}\),所得数据如下。
\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)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\(\rm{)}\) |
\(\rm{1mL 0.1mol/L}\) | \(\rm{1.9×10^{-3}mol}\) | \(\rm{2mL 0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL 0.2mol/L}\) | \(\rm{16:20}\) |
\(\rm{1mL 0.5mol/L}\) | \(\rm{1.5×10^{-3}mol}\) | \(\rm{2mL 0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL 0.2mol/L}\) | \(\rm{8:25}\) |
\(\rm{1mL 1.0mol/L}\) | \(\rm{1.0×10^{-3}mol}\) | \(\rm{2mL 0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL 0.2mol/L}\) | \(\rm{6:15}\) |
\(\rm{1mL 2.0mol/L}\) | \(\rm{0}\) | \(\rm{2mL 0.01mol/L}\) | \(\rm{1mL 0.2mol/L}\) | \(\rm{2:16}\) |
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_____。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_____。