Question

（12分）某化學(xué)小組為了研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)原理】2KMnO4 + 5H 2C2O4 + 3H2SO4 === K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及記錄】

實(shí)驗(yàn)編號	溫度/℃	試管中所加試劑及其用量/ mL	溶液褪至無色所需時間/ min
0.6 mol/L H 2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
1	20	3.0	2.0	3.0	2.0	4.0
2	20	3.0	m	2.5	n	4.8
3	20	3.0	3.0	2.0	2.0	t1
4	30	3.0	2.0	3.0	2.0	t2

（1）已知：實(shí)驗(yàn)1、2、3的目的是探究KMnO4濃度對反應(yīng)速率的影響。則實(shí)驗(yàn)2中m= ，

n= 。如果研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，需利用實(shí)驗(yàn)4和 。

（2）通過查閱已有的實(shí)驗(yàn)資料發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)過程中n(Mn2+)隨時間變化的趨勢如圖所示。

為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，該小組同學(xué)通過討論提出假設(shè)：Mn2+對該反應(yīng)有催化作用。

①請你填寫表中空白幫助該小組同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)方案。

實(shí)驗(yàn)編號	溫度/℃	試管中所加試劑及其用量/mL	再向試管中加入少量固體	溶液褪至無色所需時間/ min
0.6 mol/L H 2C2O4溶液	H2O	0.2 mol/L KMnO4溶液	3 mol/L 稀硫酸
5	20	3.0	2.0	3.0	2.0		t3

②能說明該小組同學(xué)提出的假設(shè)成立的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是 。

（3）有人將酸性KMnO4 溶液和H 2C2O4 溶液的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則該原電池的正極反應(yīng)式為 。

Answer 1

1） 2.5 2.0 1（2） ①M(fèi)nSO4

②與實(shí)驗(yàn)1比較，溶液褪色所需時間短(或所用時間t3小于4min等其他合理答案）

（3） MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O

【解析】

試題分析：（1）探究KMnO4濃度對反應(yīng)速率的影響。要保證其他物質(zhì)濃度不變，所以n=2.0，同時容易總體積保持相等m=2.5。如果研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，保證溫度變化其他不變，需利用實(shí)驗(yàn)4和1；（2）①要驗(yàn)證假設(shè)，作對比實(shí)驗(yàn)與與實(shí)驗(yàn)1比較，其它條件相同時加入含Mn2+的物質(zhì)，為不引入其他有干擾的離子，選擇溶液中含有的陰離子硫酸根，即MnSO4；②如果假設(shè)成立，則加入硫酸錳以后若反應(yīng)加快，溶液褪色的時間小于4.0min，說明Mn2+是催化劑。（3）反應(yīng)過程中Mn元素的化合價(jià)從+7價(jià)降到+2價(jià)，發(fā)生還原反應(yīng)，在正極發(fā)生，因此該原電池的正極反應(yīng)式為，MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O。－

考點(diǎn)：考查外界條件對反應(yīng)速率的影響，原電池原理。