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某化学小组在探究影响化学反应速率的因素时,进行了如下实验:实验原理2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O实验内容及记录实验编号室温下,试管中所加试剂及其用量/mL室温
题目详情
某化学小组在探究影响化学反应速率的因素时,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是______.
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4)=______.
(3)该小组同学在进行实验过程中,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快.
①针对上述实验现象,该小组同学分析后认为KMnO4与H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快.从影响化学反应速率的因素看,该小组同学猜想还可能是.
②该小组同学根据上述假设,继续进行实验探究.请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白.
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是______.
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.2mol/L KMnO4溶液 | 3mol/L 稀硫酸 | ||
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 |
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是______.
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4)=______.
(3)该小组同学在进行实验过程中,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快.
①针对上述实验现象,该小组同学分析后认为KMnO4与H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快.从影响化学反应速率的因素看,该小组同学猜想还可能是.
②该小组同学根据上述假设,继续进行实验探究.请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白.
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 再向试管中加入少量固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.2mol/L KMnO4溶液 | 3mol/L 稀硫酸 | |||
4 | 3.0 | 2.0 | 3.0 | 2.0 | t |
▼优质解答
答案和解析
(1)根据表中数据可知,在其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应需要时间缩短,反应速率增大,
故答案为:其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应速率增大;
(2)实验1反应结束高锰酸钾溶液完全褪色,则高锰酸钾完全反应,高锰酸钾的物质的量浓度为:
=0.06mol/L,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4)=
=1.5×10-2 mol/(L•min),
故答案为:1.5×10-2 mol/(L•min);
(3)①除了该反应为放热反应,温度升高反应速率加快以外,该反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O中生成物MnSO4可能为该反应的催化剂,从而加快了反应速率,
故答案为:生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用);
②反应开始前,可以向溶液中先加入一定浓度的硫酸锰,根据酸性高锰酸钾溶液褪色时间判断硫酸锰是否为该反应的催化剂,
故答案为:MnSO4;
③如果加入硫酸锰后,溶液褪色所需时间小于4min,则证明在该反应中硫酸锰为催化剂,加快了反应速率,
故答案为:与实验1比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于4min).
故答案为:其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应速率增大;
(2)实验1反应结束高锰酸钾溶液完全褪色,则高锰酸钾完全反应,高锰酸钾的物质的量浓度为:
0.2mol/L×0.003L |
0.003L+0.002L+0.002L+0.003L |
0.06mol/L |
4min |
故答案为:1.5×10-2 mol/(L•min);
(3)①除了该反应为放热反应,温度升高反应速率加快以外,该反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O中生成物MnSO4可能为该反应的催化剂,从而加快了反应速率,
故答案为:生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2+对该反应有催化作用);
②反应开始前,可以向溶液中先加入一定浓度的硫酸锰,根据酸性高锰酸钾溶液褪色时间判断硫酸锰是否为该反应的催化剂,
故答案为:MnSO4;
③如果加入硫酸锰后,溶液褪色所需时间小于4min,则证明在该反应中硫酸锰为催化剂,加快了反应速率,
故答案为:与实验1比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于4min).
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