草酸是一种常用的还原剂,某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题。
实验Ⅰ
| 试剂
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| 混合后 溶液pH
| 现象 (1h后溶液)
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试管
| 滴管
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| a
| 4mL0.01mol·L−1 KMnO4溶液,几滴浓H2SO4
| 2mL0.3mol·L−1H2C2O4 溶液
| 2
| 褪为无色
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b
| 4mL0.01mol·L−1KMnO4溶液,几滴浓NaOH
| 7
| 无明显变化
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c
| 4mL0.01mol·L−1 K2Cr2O7溶液,几滴浓H2SO4
| 2
| 无明显变化
|
d
| 4mL0.01mol·L−1 K2Cr2O7溶液,几滴浓NaOH
| 7
| 无明显变化
|
(1)H
2C
2O
4是二元弱酸,写出H
2C
2O
4溶于水的电离方程式:_____________。
(2)实验I试管a中KMnO
4最终被还原为Mn
2+,该反应的离子方程式为:________。
(3)瑛瑛和超超查阅资料,实验I试管c中H
2C
2O
4与K
2Cr
2O
7溶液反应需数月时间才能完成,但加入MnO
2可促进H
2C
2O
4与K
2Cr
2O
7的反应。依据此资料,吉吉和昊昊设计如下实验证实了这一点。
| 实验II
| 实验III
| 实验IV
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实验操作
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实验现象
| 6 min后固体完全溶解,溶液橙色变浅,温度不变
| 6 min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化
| 6 min后固体未溶解,溶液颜色无明显变化
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实验IV的目的是:_______________________。
(4)睿睿和萌萌对实验II继续进行探究,发现溶液中Cr
2O
72- 浓度变化如图:

臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的。
过程i.MnO
2与H
2C
2O
4反应生成了Mn
2+。
过程ii.__________________________________。
①查阅资料:溶液中Mn
2+能被PbO
2氧化为MnO
4-。针对过程i,可采用如下方法证实:将0.0001molMnO
2加入到6mL____________中,固体完全溶解;从中取出少量溶液,加入过量PbO
2固体,充分反应后静置,观察到_______________。
②波波和姝姝设计实验方案证实了过程ii成立,她们的实验方案是________。
(5)综合以上实验可知,草酸发生氧化反应的速率与__________________有关。