Question

8．Ⅰ．有硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄，二元弱酸）溶液能將KMnO₄溶液中的MnO₄^-轉化為Mn²⁺．某化學小組研究發(fā)現，少量MnSO₄可對該反應起催化作用．為進一步研究有關因素對該反應速率的影響，探究如下：
（1）常溫下，控制KMnO₄溶液初始濃度相同，調節(jié)不同的初始pH和草酸溶液用量，做對比實驗，完成以下實驗設計表．

實驗 編號	溫度	初始pH	0.1 mol/L草酸溶液/mL	0.01mol/LKMnO4溶液體積/mL	蒸餾水體積/mL	待測數據（反應混合液褪色時間/s）
①	常溫	1	20	50	30	t1
②	常溫	2	20	50	30	t2
③	常溫	2	40			t3

（2）若t₁＜t₂，則根據實驗①和②得到的結論是溶液的pH對該反應的速率有影響．
（3）請你設計實驗驗證MnSO₄對該反應起催化作用，完成下表中內容．

實驗方案（不要求寫出具體操作過程）	預期實驗結果和結論
往反應混合液中加入少量MnSO4固體，控制其他反應條件與實驗①相同，進行對比實驗	若反應混合液褪色時間小于實驗①中的t1，則MnSO4對該反應起催化作用（若褪色時間相同，則MnSO4對該反應無催化作用）

Answer 1

分析 （1）實驗要求控制KMnO₄溶液初始濃度相同，根據總體積為100mL，計算水的體積；
（2）實驗①和②只有pH不同，其它條件都相同；
（3）控制其他反應條件與實驗①相同，加硫酸錳進行對比實驗，據此回答計算即可．

解答 解：（1）實驗要求控制KMnO₄溶液初始濃度相同，則KMnO₄溶液的體積為50mL，總體積為100mL，則水的體積10mL，故答案為：50；10；
（2）實驗①和②只有pH不同，其它條件都相同，而且t₁＜t₂，說明溶液的pH對該反應的速率有影響，故答案為：溶液的pH對該反應的速率有影響；
（3）控制其他反應條件與實驗①相同，加硫酸錳進行對比實驗，若反應混合液褪色時間小于實驗①中的t₁，則MnSO₄對該反應起催化作用（若褪色時間相同，則MnSO₄對該反應無催化作用）；
故答案為：

實驗方案（不要求寫具體操作過程）	預期實驗結果和結論
往反應混合液中加入少量MnSO4固體，控制其他反應條件與實驗①相同，進行對比實驗	若反應混合液褪色時間小于實驗①中的t1，則MnSO4對該反應起催化作用（若褪色時間相同，則MnSO4對該反應無催化作用）

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點評 本題主要結合實驗考查了影響化學反應速率的因素，題目難度中等，注意掌握溫度、濃度、催化劑對化學反應速率的影響，在用對照試驗來探究外界條件對反應速率的影響時，必須保證其他影響反應速率的條件一致．