Question

为了探究浓度对化学反应速率的影响，同学用加了稀硫酸的高锰酸钾溶液与草酸溶液反应，比较反应速率．
（1）写出反应的化学方程式：

 

．
（2）请完成相关实验探究：
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管；0.01mol/L KMnO₄、0.02mol/L KMnO₄、0.2mol/LH₂C₂O₄、0.1mol/LH₂C₂O₄、0.1mol/LHCl、0.1mol/LH₂SO₄．
请设计实验方案证明你的假设（在答题卡上作答）
请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论（可不填满）．

实验操作	预期现象与结论
	现象：   结论：

（3）在实验过程中，同学观察到，酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液混合后，一段时间内都观察不到明显的褪色现象，但是一旦观察到溶液开始褪色的现象后，溶液几乎瞬间就变为了无色，对此，你认为可能的原因是

 

，请设计实验，证明你的结论

 

．

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：实验设计题

分析：（1）高锰酸钾具有强氧化性，能将草酸氧化为二氧化碳，本身被还原为锰离子，据此书写化学方程式；
（2）化学反应中，物质的浓度，则化学反应速率不同，据此回答判断；
（3）根据化学反应中生成的硫酸锰对反应的催化作用来回答．

解答： 解：（1）高锰酸钾具有强氧化性，能将草酸氧化为二氧化碳，本身被还原为锰离子，反应为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O，
故答案为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
（2）反应物的浓度不同，则化学反应速率不同，可以控制其他条件不变，只改变草酸的浓度，草酸的浓度越大，高锰酸钾的颜色退去的越快，反应速率越快，
故答案为：

实验操作	预期现象与结论
取两支试管，各加入3mL0.01mol/L KMnO4，1mL0.1mol/LH2SO4	现象：2mol/LH2C2O4溶液的KMnO4溶液褪色更快 结论：反应物浓度越大，化学反应速率越快
将一支试管中加入0.2mol/LH2C2O4溶液2mL，记录溶液褪色的时间
将另一支试管中加入0.1mol/LH2C2O4溶液2mL，记录溶液褪色的时间

（3）酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液混合后，一段时间内都观察不到明显的褪色现象，但是一旦观察到溶液开始褪色的现象后，溶液几乎瞬间就变为了无色，则说明反应中生成的MnSO₄对反应有催化作用，为了进行验证，可以在两支试管中各加入4mL0.01mol/L KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol/LH₂C₂O₄溶液，再向其中一支试管中加入一粒MnSO₄固体，摇匀，记录溶液褪色所需时间，若加入硫酸锰后，高锰酸钾颜色退去的速率加快，则可以证明该结论：硫酸锰的催化作用，
故答案为：反应中生成的MnSO₄对反应有催化作用；可以在两支试管中各加入4mL0.01mol/L KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol/LH₂C₂O₄溶液，再向其中一支试管中加入一粒MnSO₄固体，摇匀，记录溶液褪色所需时间．

点评：本题是一道关于影响化学反应速率的因素的实验探究题，注意控制变量法在实验中的应用是关键，难度中等．