题目内容
【题目】某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究“外界条件改变对化学反应速率的影响”,实验如下:(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)
实验 序号 | 实验温度/K | 参加反应的物质 | 溶液颜色褪至无色时所需时间/s | ||||
KMnO4溶液(含硫酸) | 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 | 6 |
B | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t1 |
(1)通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响,其中V1=_________,T1=_______;通过实验___________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。
(2)C组实验中液褪色时间t1______(填“>”或“<”)8s,C组实验的反应速率v(KMnO4) = _________________。(用含有t1的式子表示)
(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+)随时间变化的趋势如图所示,并以此分析造成n(Mn2+)突变的可能的原因是:______________。
【答案】1 293 B、C < 0.02/3t1 mol·L-1·s-1 生成的Mn2+对反应有催化作用,使得反应速率加快,单位时间内产生的n(Mn2+)突增
【解析】
(1)实验A、B,从表中数据可知改变的条件是同温下浓度对反应速率的影响,根据H2C2O4溶液浓度不同对反应速率的影响进行解答;
(2)实验B、C应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响;先根据醋酸和高锰酸钾的物质的量判断过量,然后根据不足量及反应速率表达式计算出反应速率;
(3)实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势如图所示,由图可知反应速率突然增大。
(1)实验A、B,从表中数据可知改变的条件是H2C2O4浓度,故通过实验A、B,可探究出浓度的改变对反应速率的影响;溶液的总体积相同,高锰酸钾和草酸的浓度相同,用量也相同,根据实验1可知溶液总体积为6mL,所以V1=1.0mL;其他条件相同,探究浓度对化学反应速率的影响,故温度T1=293;其他条件相同,探究温度对化学反应速率的影响,则B、C符合;
(2)实验B、C应为同浓度的前提下比较温度对反应速率的影响,实验3温度较大,则反应速率较大,t1<8s,C组实验的反应速率v(KMnO4)== molL-1s-1;
(3)实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势如图所示,由图可知反应速率突然增大,可说明生成的Mn2+对反应有催化作用,使得反应速率加快,单位时间内产生的n(Mn2+)突增。