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)：

【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				溶液褪至無色所需時間/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	3mol/L 稀H2SO4溶液	0.05mol/L KMnO4溶液
1	3.0	2.0	2.0	3.0	1.5
2	2.0	3.0	2.0	3.0	2.7
3	1.0	4.0	2.0	3.0	3.9

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中的數(shù)據(jù)，計算用KMnO4表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_____________。(溶液混合前后體積變化可忽略)

(3)該小組同學(xué)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)繪制了n(Mn2+)隨時間變化的趨勢如圖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+)隨時間變化的實(shí)際趨勢如圖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	室溫下，試管中所加試劑及其用量				再向試管中加入某種固體	溶液褪至無色所需時間/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	3mol/L 稀H2SO4溶液	0.05mol/L KMnO4溶液
4	_____________	2.0	2.0	3.0	MnSO4	t

③若該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立，t_____________1.5（填“大于”、“小于”或“等于”）。

Answer 1

【答案】 其他條件不變時，增大H2C2O4濃度（或增大反應(yīng)物濃度），加快化學(xué)反應(yīng)速率 1.0×10-2mol/(L·min) 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） 3.0 小于

【解析】（1）三個實(shí)驗(yàn)中改變的是草酸用量，其他物質(zhì)不變，所以研究的是草酸濃度對反應(yīng)速率的影響。

（2）褪色時間為1.5min；高錳酸鉀初始濃度為3×0.05/(3+2+2+3)=0.015mol/L；所以速率為：0.015÷1.5=1.0×10-2mol/(L·min)

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)圖像，得到反應(yīng)速率先加快后減慢，結(jié)合課本上的對應(yīng)實(shí)驗(yàn)，得出硫酸錳對反應(yīng)起到催化作用。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意其他條件不變，所以溶液總體積應(yīng)該為10mL，所以草酸加3mL。如果催化反應(yīng)，時間當(dāng)然比1.5min小。