题目内容

【题目】某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究外界条件的改变对化学反应速率的影响,进行了如下实验:

实验序号

实验

温度/K

有关物质

溶液颜色褪至无色所需时间/s

酸性KMnO4溶液

H2C2O4溶液

H2O

V/mL

c/mol·L-1

V/mL

c/mol·L-1

V/mL

A

293

2

0.02

4

0.1

0

t1

B

T1

2

0.02

3

0.1

V1

8

C

313

2

0.02

V2

0.1

1

t2

1)通过实验AB,可探究出___(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中V1____T1____;通过实验___(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中V2____

2)若t18,则由此实验可以得出的结论是_____;忽略溶液体积的变化,利用实验B中数据计算,08s内,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)___

3)该小组的一位同学通过查阅资料发现,上述实验过程中n(Mn2+)随时间的变化情况如图所示,并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与草酸之间的反应有某种特殊作用,则该作用是____,相应的粒子最可能是___(填粒子符号)

【答案】浓度 1 293 BC 3 其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大 8.3×10-4mol·L-1·s-1 催化作用 Mn2

【解析】

(1)AB应控制温度相同,探究浓度对反应速率的影响,BC温度不同可探究温度对反应速率的影响,研究某种因素对反应速率的影响时,需要保证气体条件相同,据此分析解答;

(2)t18,则浓度越大,反应速率越大;结合v=计算;

(3)根据n(Mn2)随时间的变化情况的图像,反应生成的锰离子可作催化剂加快反应速率。

(1)实验AB,滴加H2C2O4溶液的体积不等,故实验AB,可探究出H2C2O4浓度的改变对反应速率的影响;据实验A可知,保证溶液的总体积为6mLBH2C2O4溶液3mL,故需加水6mL-2mL-3mL=1mLAB研究浓度对化学反应速率的影响,需要温度相同,故T1=293BC温度不同,要探究出温度变化对化学反应速率的影响,其余条件相同,则V26mL-2mL-1mL=3mL

(2)t18,则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大;根据实验B中数据可知,高锰酸钾完全反应需要的时间为8s,高锰酸钾的物质的量为0.02molL-1×0.002L=0.00004mol,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=×10-3mol/L,则用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为=8.3×10-4mol/(L·s)

(3)根据n(Mn2)随时间的变化情况的图像,反应一段时间后该反应速率会加快,造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是催化作用,相应的粒子最有可能的是Mn2+

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