Question

【题目】Ⅰ.某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量/mL				室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2mol/LKMnO4溶液	3mol/L 稀硫酸
1	3.0	2.0	2.0	3.0	4.0
2	3.0	a	2.0	2.0	5.2
3	3.0	b	2.0	1.0	6.4

(1)a=________,b=__________.根据上表中的实验数据，该组实验的结论_____________。

(2)①该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。

该小组同学提出的假设是___________。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量/mL				再向试管中加入少量固体X	室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2mol/LKMnO4溶液	3mol/L 稀硫酸
4	3.0	2.0	2.0	3.0		t

固体X是__________。

③若该小组同学提出的假设成立，时间t__________4.0min(填＞、=或＜)。

Ⅱ.某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2、0.1mol·L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母abcdef...表示）。

物理量 实验序号	V/mL[0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3]
1	a
2	a

________________________。

Answer 1

【答案】a=3 b=4 条件相同时，增大H2SO4浓度反应速率增大 生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用) MnSO4 ＜

物理量 实验序号	V[0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3]/mL	V[H2O2]/mL	V[H2O]/mL	时间/s	V[O2] /mL
1	a	b	c	e	d
2	a	c	b	e	f

【解析】

Ⅰ(1)根据表中数据，探究的外界条件为硫酸的浓度对反应速率的影响，则必须满足除浓度改变外，其他条件不变，溶液的总体积不变；

(2)①由图2可知，反应开始后反应速率加快，则说明生成的硫酸锰为反应的催化剂；

②与上述实验做对比，只改变硫酸锰的量，而其他条件相同；

③若锰离子为催化剂时，反应速率加快，使用的时间缩短，则t＜4.0min；

Ⅱ.探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响，可通过测量相同时间内生成氧气的体积进行判断。

Ⅰ.(1)根据表中数据，探究的外界条件为硫酸的浓度对反应速率的影响，则必须满足除浓度改变外，其他条件不变，溶液的总体积不变，即10.0mL，可判断a=3.0mL，b为4.0mL；

(2)①由图2可知，反应开始后反应速率加快，则说明生成的硫酸锰为反应的催化剂，则提出的假设为生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用)；

②与上述实验做对比，只改变硫酸锰的量，而其他条件相同，则固体X为硫酸锰；

③若锰离子为催化剂时，反应速率加快，使用的时间缩短，则t＜4.0min；

Ⅱ.探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响，可通过测量相同时间内生成氧气的体积进行判断，需要除H2O2的浓度不同之外，则其他条件完全相同，即相同浓度的Fe3+的催化剂，因量取H2O2的体积不同，则加入水的体积与H2O2的体积和相同。