Question

7．某同学进行影响草酸与酸性高锰酸钾溶液反应速率因素的研究．草酸与酸性高锰酸钾的反应为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O．室温下，实验数据如下：

实验序号	①	②	③
加入试剂（取等体积溶液）	0.01mol/LKMnO4 0.1mol/LH2C2O4	0.01mol/LKMnO4 0.1mol/LH2C2O4 MnSO4固体	0.01mol/LKMnO4 0.1mol/LH2C2O4 Na2SO4固体
褪色时间/s	116	6	117

请回答：
（1）该实验结论是在其他条件相同时，Mn²⁺是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂，起着加快反应速率的作用．
（2）还可以控制变量，研究哪些因素对该反应速率的影响：温度、浓度等．
（3）进行上述三个实验后，该同学进行反思，认为实验①的现象可以证明上述结论．请你写出实验①的现象并分析产生该现象的原因：KMnO₄溶液褪色的速率开始十分缓慢，一段时间后突然加快，因为反应生成的MnSO₄是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂，能加快化学反应速率．
（4）实验②选用MnSO₄固体而不是MnCl₂固体的原因是酸性KMnO₄溶液具有强氧化性，能氧化氯化锰中的氯离子，也会使KMnO₄溶液褪色，产生干扰．

Answer 1

分析 （1）实验①、②、③中使用的反应物是都是 0.01 mol/L KMnO₄、0.1 mol/LH₂C₂O₄，都在室温下反应，说明浓度相同，温度相同，对比其他条件以及高锰酸钾褪色时间的快慢，从催化剂对化学反应速率的影响进行分析；
（2）从影响化学反应速率的外界因素温度、浓度等分析；
（3）根据草酸与酸性高锰酸钾反应生成了MnSO₄来分析；
（4）根据酸性KMnO₄溶液具有强氧化性，能氧化氯化锰中的氯离子，也会使KMnO₄溶液褪色，产生干扰进行分析．

解答 解：（1）实验①、②、③中使用的反应物是都是 0.01 mol/L KMnO₄、0.1 mol/LH₂C₂O₄，都在室温下反应，说明浓度相同，温度相同，高锰酸钾褪色时间最快的是②，加了硫酸锰，③中加的是硫酸钠与①褪色时间基本相同，对比得知起催化作用的是Mn²⁺，
故答案为：在其他条件相同时，Mn²⁺是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂，起着加快反应速率的作用；
（2）除催化剂对反应速率有影响外，还有其他的外界因素如温度、浓度等，
故答案为：温度、浓度等；
（3）实验②中是单独加入催化剂MnSO₄，而草酸与酸性高锰酸钾反应本生是会生成MnSO₄的，那么这个反应的产物就会起到催化剂的作用，所以实验①的现象是：KMnO₄溶液褪色的速率开始十分缓慢，一段时间后突然加快，因为反应生成的MnSO₄是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂，能加快化学反应速，
故答案为：KMnO₄溶液褪色的速率开始十分缓慢，一段时间后突然加快，因为反应生成的MnSO₄是草酸与酸性高锰酸钾反应的催化剂，能加快化学反应速；
（4）酸性KMnO₄溶液具有强氧化性，能氧化氯化锰中的氯离子，也会使KMnO₄溶液褪色，从而缩短褪色时间，产生干扰，
故答案为：酸性KMnO₄溶液具有强氧化性，能氧化氯化锰中的氯离子，也会使KMnO₄溶液褪色，产生干扰．

点评 本题考查了草酸与酸性高锰酸钾溶液反应，探究影响化学反应速率的因素，注意对比实验的关键是其他条件不变，控制其中的一个变量进行分析，另外考查了酸性高锰酸钾溶液的强氧化性，题目难度适中．