Question

19．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，试管中所加试剂及其用量/mL				溶液褪至无色所需时间/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	3mol/L 稀H2SO4溶液	0.05mol/L KMnO4溶液
1	3.0	2.0	2.0	3.0	1.5
2	2.0	3.0	2.0	3.0	2.7
3	1.0	4.0	2.0	3.0	3.9

请回答：
（1）根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，加快（减慢）化学反应速率．
（2）利用实验1中的数据，计算用KMnO₄表示的化学反应速率为1.0×10^-2mol/（L•min）．
（3）该小组同学根据经验绘制了n（Mn²⁺）随时间变化的趋势如图1所示，但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n（Mn²⁺）随时间变化的实际趋势如图2所示．
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究．
①该小组同学提出的假设是Mn²⁺对该反应有催化作用．
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量				再向试管中加入某种固体	溶液褪至无色所需时间/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	3mol/L 稀H2SO4溶液	0.05mol/L KMnO4溶液
4	3.0	2.0	2.0	3.0	MnSO4	t

③若该小组同学提出的假设成立，应观察到反应过程中溶液褪色时间减少现象．

Answer 1

分析 （1）从表中数据可知改变的条件是H₂C₂O₄浓度，根据H₂C₂O₄溶液浓度不同，浓度越大，反应速率越快，浓度越小，反应速率就越慢进行解答；
（2）利用实验1中的数据，溶液褪至无色即KMnO₄反应完所需时间为1.5min，计算出用KMnO₄表示的化学反应速率；
（3）①由图乙可知反应开始后锰离子浓度增大，反应速率增加的比较快，所以探究的是硫酸锰在反应中的作用；
②作对比实验时，除了加入MnSO₄不同外，其它量完全相同，据此进行解答；
③若反应加快，说明Mn²⁺是催化剂，反应过程中溶液褪色时间减少．

解答 解：（1）在表中，其它条件相同，而H₂C₂O₄溶液浓度不同，浓度越大，反应速率越快，浓度越小，反应速率就越慢．因此根据表格的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，加快（减慢）化学反应速率，
故答案为：其他条件不变时，增大（减小）反应物浓度，加快（减慢）化学反应速率；
（2）利用实验1中的数据，计算用KMnO₄表示的化学反应速率为V（KMnO₄）=（0.05mol/L×3.0÷10）÷1.5min=1.0×10^-2mol/（L•min），
故答案为：1.0×10^-2mol/（L•min）；
（3）①由图乙可知反应开始后速率增大较快，说明Mn²⁺对该反应起催化剂的作用，
故答案为：Mn²⁺对该反应有催化作用；
②对照实验应该是指改变一个条件，其余条件相同．由于是研究Mn²⁺的性质和作用，所以草酸的浓度和体积应该与实验1相同，也是3ml，
故答案为：3.0；
③若该小组同学提出的假设成立，则反应速率加快，溶液褪色的时间小于1.5min，从而说明Mn²⁺是催化剂，
故答案为：与实验1比较，溶液褪色所需时间短（或所用时间（t）小于1.5min）．

点评 本题主要结合实验考查了影响化学反应速率的因素，题目难度中等，注意掌握温度、催化剂对化学反应速率的影响，解题关键是对比分析图表中的数据找出相同点和不同点，然后得出合理结论，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．