Question

【题目】某化学兴趣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				室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
	0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
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

请回答：

（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。

（2）利用实验1数据计算，用KMnO4的浓度变化表示反应速率 v(KMnO4)= 。

（3）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实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图乙所示。 该小组同学根据图乙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 。

②请你帮助该小组同学完成实验方案，并选表中空白处应加入的物质。

实验编号	室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL				再向试管中加入少量固体	室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
	0.6 mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
4	3.0	2.0	3.0	2.0

A．KMnO4 B．H2C2O4 C．K2SO4 D．MnSO4

③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是 。

Answer 1

【答案】（1）其他条件相同时，增大KMnO4浓度(或反应物浓度)，反应速率增大

（2）1.5×10-2mol·L-1·min-1或0.015 mol·L-1·min-1

（3）①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用) ②D

③实验4与实验1比较，溶液褪色所需时间短 或：溶液褪色所用时间(t)小于4min（或其他合理答案）

【解析】

试题分析：（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，褪色时间变短，则反应速率增大。

（2）草酸的物质的量为：0.6mol/L×0.003L=0.0018mol，高锰酸钾的物质的量为：0.2mol/L×0.003L=0.0006mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为：0.0018mol：0.0006mol=3：1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为：＝0.06mol/L，这段时间内平均反应速率v（KMnO4）=0.06mol/L÷4min=1.5×10-2 mol/（Lmin）。

（3）①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。

②与实验1作对比实验，则加入的硫酸锰的量不同，其它条件必须相同，所以加入的少量固体为MnSO4，答案选D。

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4min，从而说明Mn2+是催化剂。