Question

【題目】已知：乙二酸俗稱草酸(結構簡式為HOOCCOOH，可簡寫為H2C2O4)。25℃時，草酸鈣的Ksp=4.0×108，碳酸鈣的Ksp=2.5×109。回答下列問題：

(1)25℃時向20mL碳酸鈣的飽和溶液中逐滴加入8.0×104mol/L的草酸鉀溶液20mL，能否產生沉淀________(填“能”或“不能”)。

(2)酸性KMnO4溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應，某探究小組利用反應過程中溶液紫色消失快慢的方法來研究影響反應速率的因素。

I．實驗前首先用濃度為0.1000molL1酸性KMnO4標準溶液滴定未知濃度的草酸。

①滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是________(填編號)。

②判斷滴定終點的方法是：________。

③若配制酸性KMnO4標準溶液時，俯視容量瓶的刻度線，會使測得的草酸溶液濃度__________(填“偏高”或“偏低”或“不變”)。

Ⅱ．通過滴定實驗得到草酸溶液的濃度為0.2000molL1．用該草酸溶液按下表進行后續實驗(每次實驗草酸溶液的用量均為8mL)。

實驗編號	溫度 (℃)	催化劑用量 (g)	酸性高錳酸鉀溶液		實驗目的 a．實驗1和2探究
			體積(mL)	濃度(molL1)
1	25	0.5	4	0.1000
					b．實驗1和3探究反應物濃度對該反應速率的影響；c．實驗1和4探究催化劑對該反應速率的影響。
2	50	0.5	4	0.1000
3	25	0.5	4	0.0100
4	25	0	4	0.1000

④寫出表中a對應的實驗目的________；

⑤該小組同學對實驗1和3分別進行了三次實驗，測得以下實驗數據(從混合振蕩均勻開始計時)：

實驗編號	溶液褪色所需時間(min)
	第1次	第2次	第3次
1	14.0	13.0	11.0
3	6.5	6.7	6.8

分析上述數據后得出“當其它條件相同時，酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小，褪色時間就越短，即反應速率就越快”的結論。某同學認為該小組“探究反應物濃度對速率影響”的實驗方案設計中存在問題，從而得到了錯誤的實驗結論，請簡述改進的實驗方案______。

Answer 1

【答案】不能 A 當滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液恰好由無色變為紫紅色且半分鐘內不變色 偏低 探究溫度對該反應速率的影響 其它條件相同時，利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應，測 量溶液褪色時間

【解析】

（1）根據c（Ca2+）c （C2O42-）和Ksp（4.0×10-8）相對大小判斷，如果c（Ca2+）c （C2O42-）＜Ksp（4.0×10-8），則無沉淀生成；

（2）I．①根據滴定管的使用規則，滴定時，左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出，防止活塞被意外打開；

②判斷滴定終點的方法是當滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液恰好由無色變為紫紅色且半分鐘內不變色；

③配置酸性KMnO4標準溶液時，俯視容量瓶的刻度線，溶液的體積偏小，配制的溶液的濃度偏大，滴定時消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏小，則消耗的高錳酸鉀的物質的量偏小；

Ⅱ．④實驗1、2反應物用量完全相同，只有溫度不同；

⑤因根據表格中的褪色時間長短來判斷濃度大小與反應速率的關系，則需滿足高錳酸鉀的物質的量相同，濃度不同的草酸溶液。

（1）碳酸鈣溶液中鈣離子濃度為mol/L=5×10-5mol/L，二者混合后，鈣離子濃度=2.5×10-5mol/L，草酸鉀的濃度為4.0×10-4mol/L，混合后c（Ca2+）c（C2O42-）=2.5×10-5×4.0×10-4=1×10-8＜Ksp（4.0×10-8），故無沉淀生成，故答案為：不能；

（2）I．①根據滴定管的使用規則，滴定時，左手包住滴定管的活塞控制液滴的滴出，防止活塞被意外打開，即如圖A所示操作，故答案為：A；

②判斷滴定終點的方法是當滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液恰好由無色變為紫紅色且半分鐘內不變色，故答案為：當滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液恰好由無色變為紫紅色且半分鐘內不變色；

③配置酸性KMnO4標準溶液時，俯視容量瓶的刻度線，溶液的體積偏小，配制的溶液的濃度偏大，滴定時消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏小，則消耗的高錳酸鉀的物質的量偏小，由反應方程式可知，測定的草酸的物質的量偏小，即測得的草酸溶液濃度偏低，故答案為：偏低；

Ⅱ．④實驗1、2反應物用量完全相同，只有溫度不同，目的就在于探究溫度不同對反應速率的影響，故答案為；探究溫度不同對反應速率的影響；

⑤因根據表格中的褪色時間長短來判斷濃度大小與反應速率的關系，則需滿足高錳酸鉀的物質的量相同，濃度不同的草酸溶液，故答案為：其它條件相同時，利用等量且少量的高錳酸鉀與等體積不同濃度的足量草酸溶液反應，測量溶液褪色時間。