Question

某化學小組為了研究外界條件對化學反應速率的影響，進行了如下實驗：
【實驗原理】2KMNO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O
【實驗內(nèi)容及記錄】

實驗 編號	室溫下，試管中所加試劑及用量/mL				室溫下，溶液褪至無色所需時間/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2mol/L KMnO4溶液	3mol/L H2SO4溶液
1	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	3.0	3.0	2.0	2.0	5.2
3	3.0	4.0	1.0	2.0	6.4

試回答：
根據(jù)上表中的實驗數(shù)據(jù)，可以得到的結論是

其他條件相同時，增大KMnO₄濃度反應速率增大

，試從活化分子和有效碰撞角度解釋該結論

反應物濃度增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大，反應速率增大

．
該小組同學根據(jù)經(jīng)驗繪制了n（Mn²⁺）隨時間變化趨勢的示意圖，如圖甲所示．但有同學查閱已有的資料發(fā)現(xiàn)，該實驗過程中n（Mn²⁺）隨時間變化的趨勢如圖乙所示．該小組同學根據(jù)乙圖所示信息提出了新的假設，并繼續(xù)進行實驗探究．

該小組同學提出的假設是

生成物中的MnSO₄（或Mn²⁺）為該反應的催化劑

請你幫助該小組同學完成實驗方案，并填寫下表中的空白

實驗 編號	室溫下，試管中所加試劑及用量/mL				再向試管中加入少量固體	室溫下，溶液褪至無色所需時間/min
	0.6mol/L H2C2O4溶液	H2O	0.2mol/L KMnO4溶液	3mol/L H2SO4溶液
4	3.0	2.0	3.0	2.0	MnSO4 （填寫所加甲固體的化學式）	t

若該小組同學提出的假設成立，應觀察到的現(xiàn)象為

與實驗1比較，溶液褪色的時間小于4min

．

Answer 1

分析：（1）從表中數(shù)據(jù)可知改變的條件是KMnO₄濃度；反應物濃度增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大；
（2）由圖乙可知反應開始后速率增大的比較快，作對比實驗，其它條件相同時加入MnSO₄，若反應加快，說明Mn²⁺是催化劑．

解答：解：（1）從表中數(shù)據(jù)可知改變的條件是KMnO₄濃度；其他條件相同時，增大KMnO₄濃度，反應速率增大，原因是反應物濃度增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大；
故答案為：其他條件相同時，增大KMnO₄濃度反應速率增大；反應物濃度增大，單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大，反應速率增大；
（2）由圖乙可知反應開始后速率增大的比較快，說明生成物中的MnSO₄（或Mn²⁺）為該反應的催化劑，作對比實驗與與實驗1比較，其它條件相同時加入MnSO₄，若反應加快，溶液褪色的時間小于4min，說明Mn²⁺是催化劑；
故答案為：生成物中的MnSO₄（或Mn²⁺）為該反應的催化劑； MnSO₄；與實驗1比較，溶液褪色的時間小于4min．

點評：本題主要結合實驗考查了外界條件對化學反應速率的影響，題目難度不大，注意對比分析圖表中的數(shù)據(jù)找出相同點和不同點．