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(zhuǎn)化為Mn²⁺．某化學(xué)小組研究發(fā)現(xiàn)，少量MnSO₄可對(duì)該反應(yīng)起催化作用．為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)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(diào)節(jié)不同的初始pH和草酸溶液用量，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表．

實(shí)驗(yàn) 編號(hào)	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(cè)數(shù)據(jù)（反應(yīng)混合液褪色時(shí)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(jù)實(shí)驗(yàn)①和②得到的結(jié)論是溶液的pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響．
（3）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證MnSO₄對(duì)該反應(yīng)起催化作用，完成下表中內(nèi)容．

實(shí)驗(yàn)方案（不要求寫出具體操作過程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
往反應(yīng)混合液中加入少量MnSO4固體，控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)	若反應(yīng)混合液褪色時(shí)間小于實(shí)驗(yàn)①中的t1，則MnSO4對(duì)該反應(yīng)起催化作用（若褪色時(shí)間相同，則MnSO4對(duì)該反應(yīng)無催化作用）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)要求控制KMnO₄溶液初始濃度相同，根據(jù)總體積為100mL，計(jì)算水的體積；
（2）實(shí)驗(yàn)①和②只有pH不同，其它條件都相同；
（3）控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同，加硫酸錳進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，據(jù)此回答計(jì)算即可．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(duì)該反應(yīng)的速率有影響，故答案為：溶液的pH對(duì)該反應(yīng)的速率有影響；
（3）控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同，加硫酸錳進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，若反應(yīng)混合液褪色時(shí)間小于實(shí)驗(yàn)①中的t₁，則MnSO₄對(duì)該反應(yīng)起催化作用（若褪色時(shí)間相同，則MnSO₄對(duì)該反應(yīng)無催化作用）；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)方案（不要求寫具體操作過程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論
往反應(yīng)混合液中加入少量MnSO4固體，控制其他反應(yīng)條件與實(shí)驗(yàn)①相同，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)	若反應(yīng)混合液褪色時(shí)間小于實(shí)驗(yàn)①中的t1，則MnSO4對(duì)該反應(yīng)起催化作用（若褪色時(shí)間相同，則MnSO4對(duì)該反應(yīng)無催化作用）

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點(diǎn)評(píng) 本題主要結(jié)合實(shí)驗(yàn)考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，題目難度中等，注意掌握溫度、濃度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，在用對(duì)照試驗(yàn)來探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí)，必須保證其他影響反應(yīng)速率的條件一致．