某化學(xué)實驗小組用酸性KMnO4溶液和草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng),完成以下實驗。已知:常溫下酸性KMnO4溶液與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)如下:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
實驗一、(1)某H2C2O4樣品中可能含有H2O,采用酸性KMnO4滴定法測定該樣品的組成,實驗步驟如下:稱取5.0g樣品配制250mL溶液,配制溶液過程中,需要的儀器除了包含如圖儀器外,還需要藥匙、玻璃棒、
膠頭滴管
膠頭滴管
。(寫出名稱)
(2)①滴定時應(yīng)將酸性高錳酸鉀溶液加入右上側(cè) 甲
甲
儀器(部分)中(填序號);在規(guī)格為50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始讀數(shù)為20.00mL,此時滴定管中KMnO4溶液的實際體積為 D
D
。(填標號)
A.20.00mL
B.小于20.00mL
C.30.00mL
D.大于30.00mL
②每次移取草酸(H2C2O4)溶液25.00mL于錐形瓶中。用0.100mol?L-1的酸性KMnO4溶液滴定,滴定過程中,眼睛應(yīng)注視 錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化
錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化
.當?shù)稳胱詈蟀氲稳芤?,溶液由無色變?yōu)闇\紫色,且30s不褪色,三次滴定消耗酸性KMnO4溶液體積數(shù)據(jù)如下表,則H2C2O4樣品的純度為 90%
90%
。
實驗次數(shù) |
始讀數(shù)(mL) |
末讀數(shù)(mL) |
消耗體積 |
第1次 |
0.20 |
20.30 |
20.10 |
第2次 |
1.85 |
21.75 |
19.90 |
第3次 |
0.00 |
24.15 |
24.15 |
③滴定結(jié)束時,俯視刻度線讀取高錳酸鉀溶液的體積,會導(dǎo)致測定結(jié)果
偏小
偏小
。(填“偏大”、“偏小”或“不影響”)
實驗二、研究外界條件對反應(yīng)速率的影響,實驗操作及現(xiàn)象如表。
編號 |
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
Ⅰ |
向一支試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性KMnO4溶液,再加入1滴3mol/L硫酸和9滴蒸餾水,最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液 |
前10min內(nèi)溶液紫色無明顯變化,后顏色逐漸變淺,30min后幾乎變?yōu)闊o色 |
Ⅱ |
向另一支試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性KMnO4溶液,再加入10滴3mol/L硫酸,最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液 |
80s內(nèi)溶液紫色無明顯變化,后顏色迅速變淺,約150s后幾乎變?yōu)闊o色 |
(3)由實驗Ⅰ、Ⅱ可得出的結(jié)論是
其他條件相同時,H+(或硫酸)濃度越大,反應(yīng)速率越快
其他條件相同時,H+(或硫酸)濃度越大,反應(yīng)速率越快
。
(4)關(guān)于實驗Ⅱ中80s后溶液顏色迅速變淺的原因,該小組提出了猜想:該反應(yīng)中生成的Mn
2+對反應(yīng)有催化作用。利用提供的試劑設(shè)計實驗Ⅲ,驗證猜想。
提供的試劑:0.01mol/L酸性KMnO
4溶液,0.1mol/L草酸溶液,3mol/L硫酸,MnSO
4溶液,MnSO
4固體,蒸餾水
①補全實驗Ⅲ的操作:向試管中先加入1mL 0.01mol/L酸性KMnO
4溶液,
再加入10滴3mol/L硫酸,然后加入少量MnSO4固體
再加入10滴3mol/L硫酸,然后加入少量MnSO4固體
,最后加入1mL 0.1mol/L草酸溶液。
②若猜想成立,應(yīng)觀察到的實驗現(xiàn)象是
加入草酸溶液后,溶液紫色迅速變淺的時間小于80s
加入草酸溶液后,溶液紫色迅速變淺的時間小于80s
。