Question

3．某化学课外兴趣小组用实验的方法进行影响化学反应速率的因素．
（1）实验一：已知：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑
△H＜0，酸性KMnO₄溶液和H₂C₂O₄溶液反应时，开始一段时间反应速率较慢，溶液褪色不明显，但不久突然褪色，反应速率明显加快．
①某同学认为酸性KMnO₄与H₂C₂O₄溶液反应时反应速率明显加快，是因为反应放热使溶液温度升高．从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是催化剂（或锰离子的催化作用）的影响．
②若用实验证明你的猜想，除需要酸性KMnO₄溶液、H₂C₂O₄溶液外，还需要选择的试剂最合理的是b（填字母序号）．
a．K₂SO₄   b．MnSO₄    c．H₂O  d．MnO₂
（2）实验二：探究酸的浓度对MnO₂与H₂O₂反应速率的影响．
已知：MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+2H₂O+O₂↑，现取等量的MnO₂和下表中的有关物质在相同温度下进行4组实验，分别记录收集等体积氧气所需的时间．

实验编号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
10%H2O2的体积/mL	5.0	5.0	v1	v2
20%硫酸的体积/mL	0	0.5	1.0	v3
水的体积/mL	15	14.5	v4	13.5
所需时间/min	t1	t2	t3	t4

①上表中v₁=5.0，v₂=5.0．
②有同学提出实验Ⅰ不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验，其理由是实验Ⅰ中MnO₂作催化剂，其他三组实验中二氧化锰作氧化剂，反应原理不同．
③若实验测得t₂＞t₃＞t₄，则可得出的实验结论是酸浓度越大，反应速率越快．

Answer 1

分析 （1）①锰离子有催化作用；
②要想验证锰离子的催化作用，再加入硫酸锰即可；
（2）①因探究酸浓度对速率的影响，故其他条件相同；
②实验Ⅰ二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，而加入硫酸后，二氧化锰为氧化剂，反应原理不同；
③分析酸的用量和反应时间的关系．

解答 解：（1）①KMnO₄与H₂C₂O₄反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，
故答案为：催化剂（或锰离子的催化作用）；
②要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，
故选b；
（2）①因探究酸浓度对速率的影响，故其他条件相同，10%H₂O₂的体积不变，混合溶液的总体积不变，所以V₁=V₂=5.0mL，V₃=（20-5.0-13.5）mL=1.5mL；
故答案为：5.0；5.0；
②实验Ⅰ中二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，而加入硫酸后，二氧化锰为氧化剂，反应原理不同，实验I不可作为实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的对比实验，
故答案为：实验Ⅰ中MnO₂作催化剂，其他三组实验中二氧化锰作氧化剂，反应原理不同；
③从数据可看出，酸用量越多，酸的浓度越大，所需时间越短；
故答案为：酸浓度越大，反应速率越快．

点评 本题考查了探究影响化学反应速率的因素，注意做对比实验时只能改变一个条件，其它条件必须相同，否则无法得出正确结论，题目难度适中．