Question

7．某同學(xué)進行影響草酸與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)速率因素的研究．草酸與酸性高錳酸鉀的反應(yīng)為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O．室溫下，實驗數(shù)據(jù)如下：

實驗序號	①	②	③
加入試劑（取等體積溶液）	0.01mol/LKMnO4 0.1mol/LH2C2O4	0.01mol/LKMnO4 0.1mol/LH2C2O4 MnSO4固體	0.01mol/LKMnO4 0.1mol/LH2C2O4 Na2SO4固體
褪色時間/s	116	6	117

請回答：
（1）該實驗結(jié)論是在其他條件相同時，Mn²⁺是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，起著加快反應(yīng)速率的作用．
（2）還可以控制變量，研究哪些因素對該反應(yīng)速率的影響：溫度、濃度等．
（3）進行上述三個實驗后，該同學(xué)進行反思，認為實驗①的現(xiàn)象可以證明上述結(jié)論．請你寫出實驗①的現(xiàn)象并分析產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因：KMnO₄溶液褪色的速率開始十分緩慢，一段時間后突然加快，因為反應(yīng)生成的MnSO₄是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速率．
（4）實驗②選用MnSO₄固體而不是MnCl₂固體的原因是酸性KMnO₄溶液具有強氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，也會使KMnO₄溶液褪色，產(chǎn)生干擾．

Answer 1

分析 （1）實驗①、②、③中使用的反應(yīng)物是都是 0.01 mol/L KMnO₄、0.1 mol/LH₂C₂O₄，都在室溫下反應(yīng)，說明濃度相同，溫度相同，對比其他條件以及高錳酸鉀褪色時間的快慢，從催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響進行分析；
（2）從影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素溫度、濃度等分析；
（3）根據(jù)草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)生成了MnSO₄來分析；
（4）根據(jù)酸性KMnO₄溶液具有強氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，也會使KMnO₄溶液褪色，產(chǎn)生干擾進行分析．

解答 解：（1）實驗①、②、③中使用的反應(yīng)物是都是 0.01 mol/L KMnO₄、0.1 mol/LH₂C₂O₄，都在室溫下反應(yīng)，說明濃度相同，溫度相同，高錳酸鉀褪色時間最快的是②，加了硫酸錳，③中加的是硫酸鈉與①褪色時間基本相同，對比得知起催化作用的是Mn²⁺，
故答案為：在其他條件相同時，Mn²⁺是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，起著加快反應(yīng)速率的作用；
（2）除催化劑對反應(yīng)速率有影響外，還有其他的外界因素如溫度、濃度等，
故答案為：溫度、濃度等；
（3）實驗②中是單獨加入催化劑MnSO₄，而草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)本生是會生成MnSO₄的，那么這個反應(yīng)的產(chǎn)物就會起到催化劑的作用，所以實驗①的現(xiàn)象是：KMnO₄溶液褪色的速率開始十分緩慢，一段時間后突然加快，因為反應(yīng)生成的MnSO₄是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速，
故答案為：KMnO₄溶液褪色的速率開始十分緩慢，一段時間后突然加快，因為反應(yīng)生成的MnSO₄是草酸與酸性高錳酸鉀反應(yīng)的催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速；
（4）酸性KMnO₄溶液具有強氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，也會使KMnO₄溶液褪色，從而縮短褪色時間，產(chǎn)生干擾，
故答案為：酸性KMnO₄溶液具有強氧化性，能氧化氯化錳中的氯離子，也會使KMnO₄溶液褪色，產(chǎn)生干擾．

點評 本題考查了草酸與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，注意對比實驗的關(guān)鍵是其他條件不變，控制其中的一個變量進行分析，另外考查了酸性高錳酸鉀溶液的強氧化性，題目難度適中．