Question

3．某化學(xué)課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素．
（1）實(shí)驗(yàn)一：已知：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑
△H＜0，酸性KMnO₄溶液和H₂C₂O₄溶液反應(yīng)時(shí)，開始一段時(shí)間反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯，但不久突然褪色，反應(yīng)速率明顯加快．
①某同學(xué)認(rèn)為酸性KMnO₄與H₂C₂O₄溶液反應(yīng)時(shí)反應(yīng)速率明顯加快，是因?yàn)榉磻?yīng)放熱使溶液溫度升高．從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看，你的猜想還可能是催化劑（或錳離子的催化作用）的影響．
②若用實(shí)驗(yàn)證明你的猜想，除需要酸性KMnO₄溶液、H₂C₂O₄溶液外，還需要選擇的試劑最合理的是b（填字母序號(hào)）．
a．K₂SO₄   b．MnSO₄    c．H₂O  d．MnO₂
（2）實(shí)驗(yàn)二：探究酸的濃度對(duì)MnO₂與H₂O₂反應(yīng)速率的影響．
已知：MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+2H₂O+O₂↑，現(xiàn)取等量的MnO₂和下表中的有關(guān)物質(zhì)在相同溫度下進(jìn)行4組實(shí)驗(yàn)，分別記錄收集等體積氧氣所需的時(shí)間．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ
10%H2O2的體積/mL	5.0	5.0	v1	v2
20%硫酸的體積/mL	0	0.5	1.0	v3
水的體積/mL	15	14.5	v4	13.5
所需時(shí)間/min	t1	t2	t3	t4

①上表中v₁=5.0，v₂=5.0．
②有同學(xué)提出實(shí)驗(yàn)Ⅰ不可作為實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其理由是實(shí)驗(yàn)Ⅰ中MnO₂作催化劑，其他三組實(shí)驗(yàn)中二氧化錳作氧化劑，反應(yīng)原理不同．
③若實(shí)驗(yàn)測得t₂＞t₃＞t₄，則可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是酸濃度越大，反應(yīng)速率越快．

Answer 1

分析 （1）①錳離子有催化作用；
②要想驗(yàn)證錳離子的催化作用，再加入硫酸錳即可；
（2）①因探究酸濃度對(duì)速率的影響，故其他條件相同；
②實(shí)驗(yàn)Ⅰ二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，而加入硫酸后，二氧化錳為氧化劑，反應(yīng)原理不同；
③分析酸的用量和反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系．

解答 解：（1）①KMnO₄與H₂C₂O₄反應(yīng)生成硫酸錳，錳離子有催化作用，所以猜想還可能是催化劑的作用，
故答案為：催化劑（或錳離子的催化作用）；
②要想驗(yàn)證錳離子的催化作用，在做對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)同時(shí)加入硫酸錳觀察反應(yīng)速率是否變化即可，
故選b；
（2）①因探究酸濃度對(duì)速率的影響，故其他條件相同，10%H₂O₂的體積不變，混合溶液的總體積不變，所以V₁=V₂=5.0mL，V₃=（20-5.0-13.5）mL=1.5mL；
故答案為：5.0；5.0；
②實(shí)驗(yàn)Ⅰ中二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，而加入硫酸后，二氧化錳為氧化劑，反應(yīng)原理不同，實(shí)驗(yàn)I不可作為實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，
故答案為：實(shí)驗(yàn)Ⅰ中MnO₂作催化劑，其他三組實(shí)驗(yàn)中二氧化錳作氧化劑，反應(yīng)原理不同；
③從數(shù)據(jù)可看出，酸用量越多，酸的濃度越大，所需時(shí)間越短；
故答案為：酸濃度越大，反應(yīng)速率越快．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，注意做對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí)只能改變一個(gè)條件，其它條件必須相同，否則無法得出正確結(jié)論，題目難度適中．