【題目】某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響,進行了酸性高錳酸鉀與草酸的反應,記錄以下實驗數(shù)據(jù)(已知為阿伏伽德羅常數(shù)的值):

試管中所加試劑及其用量/mL

溶液退至無色所需時間/min

實驗編號

實驗溫度/℃

0.6 mol/LH2C2O4溶液

H2O

3 mol/LH2SO4溶液

0.05 mol/LKMnO4溶液

25

3.0

v1

2.0

3.0

1.5

25

2.0

3.0

2.0

3.0

2.7

50

2.0

v2

2.0

3.0

1.0

1)請寫出該反應的離子方程式:___,當該反應以實驗①中數(shù)據(jù)反應完全時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_____

2)實驗①②是探究濃度對反應速率的影響,實驗②③時探究溫度對反應速率的影響,則表中V1=_______V2=__________。

3)根據(jù)實驗①、②的數(shù)據(jù),可以得到的結論是____。

4)該小組同學根據(jù)經(jīng)驗繪制了nMn2+)隨時間變化的趨勢如圖1所示,但有同學查閱已有的實驗資料發(fā)現(xiàn),該實驗過程中nMn2+)隨時間變化的實際趨勢如圖2所示。

該小組同學根據(jù)上述信息提出了新的假設,并設計一下實驗方案繼續(xù)進行實驗探究。

實驗編號

實驗溫度/℃

試管中所加試劑及其用量/ml

再加入某種固體

溶液退至無色所需時間/min

0.6 mol/LH2C2O4溶液

H2O

3 mol/LH2SO4溶液

0.05 mol/L KMnO4 溶液

25

3.0

2.0

2.0

3.0

MnSO4

t

①該小組同學提出的新假設是__________

②若該小組同學提出的假設成立,應觀察到__________(填實驗現(xiàn)象)。

【答案】 0.00075 2.0 3.0 其他條件相同時,反應物濃度減小,反應速率減慢 Mn2+對該反應起催化作用 溶液褪至無色所需時間比實驗①的短

【解析】

1)本題的實驗原理是酸性高錳酸鉀氧化草酸,酸性高錳酸鉀褪色生成二價錳離子,草酸中的C被氧化為二氧化碳;

2)探究H2C2O4溶液濃度、溫度對反應速率的影響,必須保證其他條件相同;

3)由實驗①、②的數(shù)據(jù)可知,H2C2O4溶液的濃度不同,說明實驗①②是探究濃度對反應速率的影響;

4)①由圖2可知反應開始時速率增大較慢,一段時間后速率增大較快,可能Mn2+對該反應起催化作用;

②若該小組同學提出的假設成立,則反應速率加快。

1)酸性高錳酸鉀溶液與H2C2O4溶液反應生成CO2、Mn2+H2O,該反應的例子方程式為,分析表中數(shù)據(jù)可得,,結合方程式分析可知,高錳酸鉀完全反應,據(jù)此計算出電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為,故答案為:;0.00075;

2)探究H2C2O4溶液濃度、溫度對反應速率的影響,必須保證其他條件相同,而由實驗②可知,H2C2O4溶液、H2O、KMnO4溶液和稀硫酸的體積之和為10.0mL,由于要求KMnO4溶液的濃度相同,故V1=2.0,V2=3.0,故答案為:2.03.0;

3)由實驗①、②的數(shù)據(jù)可知,H2C2O4溶液的濃度不同,說明實驗①②是探究濃度對反應速率的影響,可知其他條件不變,增大反應物的濃度,反應速率加快,故答案為:其他條件相同時,反應物濃度減小,反應速率減慢;

4)①由圖2可知反應開始時速率增大較慢,一段時間后速率增大較快,可能Mn2+對該反應起催化作用,故答案為:Mn2+對該反應起催化作用;

②若該小組同學提出的假設成立,則反應速率加快,溶液褪至無色所需的時間比實驗①的短,故答案為:溶液褪至無色所需時間比實驗①的短。

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A.反應的 ΔH<0

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A.=1

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起始濃度

c(N2)/mol·L-1

0.46

0.46

0.92

c(O2)/mol·L-1

0.46

0.23

0.92

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