Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反應(yīng)探究“外界條件的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	實(shí)驗(yàn) 溫度/K	有關(guān)物質(zhì)					溶液顏色褪至無(wú)色所需時(shí)間/s
		酸性KMnO4溶液		H2C2O4溶液		H2O
		V/mL	c/mol·L-1	V/mL	c/mol·L-1	V/mL
A	293	2	0.02	4	0.1	0	t1
B	T1	2	0.02	3	0.1	V1	8
C	313	2	0.02	V2	0.1	1	t2

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)A、B，可探究出___(填外部因素)的改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，其中V1＝____、T1＝____；通過(guò)實(shí)驗(yàn)___(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))可探究出溫度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，其中V2＝____。

（2）若t1＜8，則由此實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是_____；忽略溶液體積的變化，利用實(shí)驗(yàn)B中數(shù)據(jù)計(jì)算，0～8s內(nèi)，用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(KMnO4)＝___。

（3）該小組的一位同學(xué)通過(guò)查閱資料發(fā)現(xiàn)，上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中n(Mn2+)隨時(shí)間的變化情況如圖所示，并認(rèn)為造成這種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對(duì)KMnO4與草酸之間的反應(yīng)有某種特殊作用，則該作用是____，相應(yīng)的粒子最可能是___(填粒子符號(hào))。

Answer 1

【答案】濃度 1 293 B、C 3 其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大 8.3×10-4mol·L-1·s-1 催化作用 Mn2＋

【解析】

(1)A、B應(yīng)控制溫度相同，探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，B、C溫度不同可探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，研究某種因素對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，需要保證氣體條件相同，據(jù)此分析解答；

(2)若t1＜8，則濃度越大，反應(yīng)速率越大；結(jié)合v=計(jì)算；

(3)根據(jù)n(Mn2＋)隨時(shí)間的變化情況的圖像，反應(yīng)生成的錳離子可作催化劑加快反應(yīng)速率。

(1)實(shí)驗(yàn)A、B，滴加H2C2O4溶液的體積不等，故實(shí)驗(yàn)A、B，可探究出H2C2O4濃度的改變對(duì)反應(yīng)速率的影響；據(jù)實(shí)驗(yàn)A可知，保證溶液的總體積為6mL，B中H2C2O4溶液3mL，故需加水6mL-2mL-3mL=1mL；A、B研究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，需要溫度相同，故T1=293；B、C溫度不同，要探究出溫度變化對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，其余條件相同，則V2＝6mL-2mL-1mL=3mL；

(2)若t1＜8，則由此實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是其他條件相同時(shí)，增大反應(yīng)物濃度，反應(yīng)速率增大；根據(jù)實(shí)驗(yàn)B中數(shù)據(jù)可知，高錳酸鉀完全反應(yīng)需要的時(shí)間為8s，高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.02molL-1×0.002L=0.00004mol，混合后溶液中高錳酸鉀的濃度為=×10-3mol/L，則用KMnO4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為=8.3×10-4mol/(L·s)；

(3)根據(jù)n(Mn2＋)隨時(shí)間的變化情況的圖像，反應(yīng)一段時(shí)間后該反應(yīng)速率會(huì)加快，造成此種變化的原因是反應(yīng)體系中的某種粒子對(duì)KMnO4與H2C2O4之間的反應(yīng)有某種特殊的作用，則該作用是催化作用，相應(yīng)的粒子最有可能的是Mn2+。