Question

【題目】某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響，進行了如下實驗：

[實驗原理]　2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O

[實驗內容及記錄]

實驗 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

請回答：

（1）根據上表中的實驗數據，可以得到的結論是___________________________。

（2）利用實驗1中數據計算，用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為v(KMnO4)＝_____________________________。

（3）該小組同學根據經驗繪制了n(Mn2＋)隨時間變化趨勢的示意圖，如圖1所示，但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現，該實驗過程中n(Mn2＋)隨時間變化的趨勢應如圖2所示。該小組同學根據圖2所示信息提出了新的假設。并繼續(xù)進行實驗探究。

①該小組同學提出的假設是____________________________________。

②請你幫助該小組同學完成實驗方案，并填寫表中空白。

實驗 編號	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若該小組同學提出的假設成立，應觀察到的現象是_________________________。

Answer 1

【答案】 其他條件相同時，增大KMnO4濃度(或反應物濃度)，反應速率增大 1.5 × 10－2 mol·L－1·min－1 生成物中的MnSO4為該反應的催化劑(或Mn2＋對該反應有催化作用) MnSO4 與實驗1比較，溶液褪色所需時間短[或所用時間(t)小于4 min及其他合理答案]

【解析】（1）根據表中數據可知，其他條件相同時(控制變量法)，增大KMnO4濃度（反應物濃度），反應速率增大。

（2）反應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+）為該反應的催化劑。

②要驗證假設作對比實驗與與實驗1比較，其它條件相同時加入MnSO4即可。

③與實驗1比較，如果假設成立，則加入硫酸錳以后若反應加快，溶液褪色的時間小于4min，說明Mn2+是催化劑。