Question

【題目】某研究性學習小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之間的反應來探究“外界條件改變對化學反應速率的影響”，實驗如下：

實驗 序號	實驗溫 度/K	參加反應的物質					溶液顏色褪至無色時所需時間/s
		KMnO4溶 液(含硫酸)		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	t1

（1）通過實驗A、B，可探究出_____(填外部因素)的改變對反應速率的影響，其中V1＝_____，T1＝______；通過實驗________可探究出溫度變化對化學反應速率的影。

（2）若t1<8，則由此實驗可以得出的結論是_________；利用實驗B中數據計算，用KMnO4的濃度變化表示的反應速率為v(KMnO4)＝______。

（3）該反應中有無色無味氣體產生且錳被還原為Mn2＋，寫出相應反應的離子方程式__________。

（4）該小組的一位同學通過查閱資料發現，上述實驗過程中n(Mn2＋)隨時間變化的趨勢如圖所示，并認為造成此種變化的原因是反應體系中的某種粒子對KMnO4與草酸之間的反應有某種特殊的作用，則該作用是___________，相應的粒子最可能是(填序號)______。

Answer 1

【答案】濃度 1 293 B、C 其他條件相同時，增大反應物濃度、反應速率增大(其他合理說法也對) 8.3×10－4 mol·L－1·s－1 2MnO4—＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 催化作用 Mn2＋

【解析】

（1）實驗A、B，從表中數據可知改變的條件是H2C2O4濃度，故通過實驗A、B，可探究出濃度的改變對反應速率的影響；溶液的總體積相同，高錳酸鉀和草酸的濃度相同，用量也相同，根據實驗1可知溶液總體積為6mL，所以V1=1.0mL；其他條件相同，探究濃度對化學反應速率的影響，故溫度T1=293；其他條件相同，探究溫度對化學反應速率的影響，則B、C符合，故答案為：濃度；1；293；B、C；

（2）若t1＜8，則由此實驗可以得出的結論是其他條件相同時，增大反應物濃度，反應速率增大；草酸的物質的量為：0.1molL-1×0.003L=0.0003mol，高錳酸鉀的物質的量為：0.02molL-1×0.002L=0.00004mol，草酸和高錳酸鉀的物質的量之比為：0.0003mol：0.00004mol=30：4，顯然草酸過量，高錳酸鉀完全反應，高錳酸鉀的反應速率為： =8.3×10-4 molL-1s-1，故答案為：其他條件相同時，增大反應物濃度，反應速率增大；8.3×10-4 molL-1s-1；

（3）草酸和酸性高錳酸鉀溶液發生氧化還原反應生成二氧化碳、錳離子和水，離子反應方程式為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故答案為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

（4）根據實驗過程中n(Mn2＋)隨時間變化圖像可知，反應初期n(Mn2＋)減少，反應速率較小，然后突然增大，反應速率突然加快，說明某種粒子對KMnO4與草酸之間的反應起到了催化劑的作用，根據反應方程式5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，該粒子可能為Mn2+，故答案為：催化作用；Mn2＋。