题目内容
【题目】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/LH2C2O4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 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 5.2 |
3 | 3.0 | 4.0 | 2.0 | 1.0 | 6.4 |
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是_______。
(2)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2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①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/LH2C2O4 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<)。
(3)为探究温度对化学反应速率的影响,该小组同学准备在上述实验基础上继续进行实验,请你帮助该小组同学完成该实验方案设计_______。
【答案】其他条件相同时,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 < 试管中取与实验1(或2、3)完全相同的试剂,放在热水中加热后混匀试剂,测褪色所需时间 小于实验1(或2、3)中的褪色时间
【解析】
(1)从表中数据可知改变的条件是H2SO4浓度,当其他条件相同时,增大H2SO4浓度,反应速率增大。
(2)①由图2可知反应开始后速率增大的比较快,说明生成物中的MnSO4或Mn2+为该反应的催化剂。
②与实验1作对比实验,则控制的条件是有无硫酸锰,且其它条件必须相同,所以加入的少量固体为MnSO4。
③若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液褪色的时间小于4min。
(3)为探究温度对化学反应速率的影响,应控制其他条件不变的情况下改变温度来观察实验现象,试管中取与实验1(或2、3)完全相同的试剂,放在热水中加热后混匀试剂,测褪色所需时间小于实验1(或2、3)中的褪色时间。