Question

【題目】某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(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	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
	0.6mol·L-1 H2C2O4溶液	H2O	0.2mol·L-1 KMnO4溶液	3mol·L-1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)間變化趨勢應(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。

圖1	圖2

①該小組同學(xué)提出的假設(shè)是__________________________________________；

②請你幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案，并填完表中空白。

實(shí)驗(yàn)編號	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
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液	H2O	0.2mol·L-1 KMnO4溶液	3mol·L-1稀硫酸	向試管中加入少量固體
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濃度反應(yīng)速率增大 1.5×10-2 mol/（Lmin） 生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑（或Mn2+對該反應(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4min）

【解析】

（1）對比所給量，KMnO4的濃度不同，其余量不變，KMnO4濃度越大，所需時(shí)間越小，化學(xué)反應(yīng)速率越快，因此本實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是其他條件相同時(shí)，增大KMnO4濃度反應(yīng)速率增大；

（2）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式，v(KMnO4)=mol/(L·min)=1.5×10－2mol/(L·min)；

（3）①根據(jù)圖2，在反應(yīng)中存在Mn2＋的情況下，反應(yīng)速率急速增加，得出假設(shè)為生成物中的MnSO4為該反應(yīng)的催化劑或Mn2＋對該反應(yīng)有催化作用；

②根據(jù)①分析，需要加入MnSO4探究其對反應(yīng)速率的影響，即所加固體為MgSO4；

③Mn2＋對該反應(yīng)具有催化性，與實(shí)驗(yàn)1相比，溶液褪色所需時(shí)間更短或所用時(shí)間（t）小于4min。