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)容及記錄]

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL				室溫下溶液顏色褪至無色所需時(shí)間/min
	0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
1	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	3.0	3.0	2.0	2.0	5.2
3	3.0	4.0	1.0	2.0	6.4

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)速率為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1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2所示。該小組同學(xué)根據(jù)圖2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，并填寫表中空白。

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	室溫下，試管中所加試劑及其用量/mL				再向試管中加入少量固體	室溫下溶液顏色褪至無色所需時(shí)間/min
	0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L稀硫酸
4	3.0	2.0	3.0	2.0	________	t

③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是_________________________。

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 與實(shí)驗(yàn)1比較，溶液褪色所需時(shí)間短[或所用時(shí)間(t)小于4 min及其他合理答案]

【解析】（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，其他條件相同時(shí)(控制變量法)，增大KMnO4濃度（反應(yīng)物濃度），反應(yīng)速率增大。

（2）反應(yīng)中消耗高錳酸鉀的濃度是0.2 mol/L×3/10＝0.06mol/L，所以υ(KMnO4)＝0.06mol/L÷4min＝1.5 × 10－2mol / (L·min)。

（3）①由圖2可知反應(yīng)開始后速率增大的比較快，說明生成物中的MnSO4（或Mn2+）為該反應(yīng)的催化劑。

②要驗(yàn)證假設(shè)作對(duì)比實(shí)驗(yàn)與與實(shí)驗(yàn)1比較，其它條件相同時(shí)加入MnSO4即可。

③與實(shí)驗(yàn)1比較，如果假設(shè)成立，則加入硫酸錳以后若反應(yīng)加快，溶液褪色的時(shí)間小于4min，說明Mn2+是催化劑。