Question

某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMNO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O
【实验内容及记录】

实验 编号	室温下，试管中所加试剂及用量/mL				室温下，溶液褪至无色所需时间/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2mol/L KMnO4溶液	3mol/L H2SO4溶液
1	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	3.0	3.0	2.0	2.0	5.2
3	3.0	4.0	1.0	2.0	6.4

试回答：
根据上表中的实验数据，可以得到的结论是

其他条件相同时，增大KMnO₄浓度反应速率增大

，试从活化分子和有效碰撞角度解释该结论

反应物浓度增大，单位体积内的活化分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率增大

．
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，如图甲所示．但有同学查阅已有的资料发现，该实验过程中n（Mn²⁺）随时间变化的趋势如图乙所示．该小组同学根据乙图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

生成物中的MnSO₄（或Mn²⁺）为该反应的催化剂

请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写下表中的空白

实验 编号	室温下，试管中所加试剂及用量/mL				再向试管中加入少量固体	室温下，溶液褪至无色所需时间/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2mol/L KMnO4溶液	3mol/L H2SO4溶液
4	3.0	2.0	3.0	2.0	MnSO4 （填写所加甲固体的化学式）	t

若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象为

与实验1比较，溶液褪色的时间小于4min

．

Answer 1

分析：（1）从表中数据可知改变的条件是KMnO₄浓度；反应物浓度增大，单位体积内的活化分子数增多，有效碰撞几率增大；
（2）由图乙可知反应开始后速率增大的比较快，作对比实验，其它条件相同时加入MnSO₄，若反应加快，说明Mn²⁺是催化剂．

解答：解：（1）从表中数据可知改变的条件是KMnO₄浓度；其他条件相同时，增大KMnO₄浓度，反应速率增大，原因是反应物浓度增大，单位体积内的活化分子数增多，有效碰撞几率增大；
故答案为：其他条件相同时，增大KMnO₄浓度反应速率增大；反应物浓度增大，单位体积内的活化分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率增大；
（2）由图乙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，作对比实验与与实验1比较，其它条件相同时加入MnSO₄，若反应加快，溶液褪色的时间小于4min，说明Mn²⁺是催化剂；
故答案为：生成物中的MnSO₄（或Mn²⁺）为该反应的催化剂； MnSO₄；与实验1比较，溶液褪色的时间小于4min．

点评：本题主要结合实验考查了外界条件对化学反应速率的影响，题目难度不大，注意对比分析图表中的数据找出相同点和不同点．