Question

【題目】某化學(xué)小組為了研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（實(shí)驗(yàn)原理）2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O

（實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及部分記錄）

請(qǐng)回答：

(1)根據(jù)上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是__________________________。

(2)利用實(shí)驗(yàn)1中數(shù)據(jù)計(jì)算，用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(KMnO4)＝________。

(3)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2＋)隨時(shí)間變化趨勢(shì)的示意圖，如圖甲所示。但有同學(xué)查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2＋)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)應(yīng)如圖乙所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖乙所示信息提出了新的假設(shè)，并繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是__________________________。

②請(qǐng)你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案，并填寫表所加固體的化學(xué)式_______。

③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，t的大小范圍是__________________________。

Answer 1

【答案】其他條件相同時(shí)，增大KMnO4濃度(或反應(yīng)物濃度)，反應(yīng)速率增大1.5×10－2 mol·L－1·min－1生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑[或Mn2＋對(duì)該反應(yīng)有催化作用]MnSO4(t)小于4 min]

【解析】

本題主要結(jié)合實(shí)驗(yàn)考查了影響反應(yīng)速率的因素，注意掌握溫度、濃度、催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，解題的關(guān)鍵是對(duì)比分析圖表中的數(shù)據(jù)找出相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，然后得出結(jié)論。

(1)從表中數(shù)據(jù)可以改變的條件是高錳酸鉀溶液的濃度，其他條件相同時(shí)，增大KMnO4濃度(或反應(yīng)物濃度)，反應(yīng)速率增大。(2)草酸的物質(zhì)的量為0.6×0.003=0.0018mol，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.2×0.003=0.0006mol，草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量比為0.0018:0.0006=3:1，顯然草酸過量，高錳酸鉀完全反應(yīng)，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為0.2×0.003/（3+2+3+2）=0.06mol/L，這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率為0.06/4= 1.5×10－2 mol·L－1·min－1。 (3) ①由圖乙可知反應(yīng)開始后速率增大的比較快，說明生成物中的硫酸錳為該反應(yīng)的催化劑或Mn2＋對(duì)該反應(yīng)有催化作用。②與實(shí)驗(yàn)1對(duì)比實(shí)驗(yàn)，則加入的硫酸錳的量不同，其他條件必須相同，所以加入的少量固體為硫酸錳。③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，則反應(yīng)速率加快，溶液的褪色時(shí)間小于4 min。