Question

10．已知：將KI、鹽酸、試劑X和淀粉四種溶液混合，無反應(yīng)發(fā)生．若再加入雙氧水，將發(fā)生反應(yīng)：H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂，且生成的I₂立即與試劑X反應(yīng)而被消耗．一段時間后，試劑X將被反應(yīng)生成的I₂完全消耗．由于溶液中的I^-繼續(xù)被H₂O₂氧化，生成的I₂與淀粉作用，溶液立即變藍(lán)．因此，根據(jù)試劑X的量．滴入雙氧水至溶液變藍(lán)所需的時間，即可推算反應(yīng)H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂的反應(yīng)速率．
如表為某同學(xué)依據(jù)上述原理設(shè)計的實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)記錄（各實(shí)驗(yàn)均在室溫條件下進(jìn)行）：

編 號	往燒杯中加入的試劑及其用量（mL）					催化劑	溶液開始變藍(lán)時間（min）
	0.1mol•L-1KI溶液	0.1mol•L-1H2O	X 0.1mol•L-1溶液	0.1mol•L-1雙氧水	0.1mol•L-1稀鹽酸
1	20.0	10.0	10.0	20.0	20.0	無	1.4
2	20.0	m	10.0	10.0	n	無	2.8
3	10.0	20.0	10.0	20.0	20.0	無	2.8
4	20.0	0	10.0	10.0	40.0	無	t
5	20.0	10.0	10.0	20.0	20.0	5滴Fe2（SO4）3	0.6

回答下列問題：
（1）已知：實(shí)驗(yàn)1.2的目的是探究H₂O₂濃度對H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂反應(yīng)速率的影響．實(shí)驗(yàn)2中m=20.0，n=20.0
（2）一定溫度下，H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂反應(yīng)速率可以表示為v=k•c^a（H₂O₂）•c^b （I^-）•c（H⁺）（k為常數(shù)），則：
①實(shí)驗(yàn)4時，燒杯中溶液開始變藍(lán)的時間t=1.4min．
②根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知，a．b的值依次為1和1．
（3）實(shí)驗(yàn)5表明：硫酸鐵能提高反應(yīng)速率．
①催化劑能加快反應(yīng)速率是因?yàn)榇呋瘎┙档停ㄌ睢疤岣摺被颉敖档汀保┝朔磻?yīng)活化能．
②試用離子方程式表示Fe₂（SO₄）₃對H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂催化的過程．（不必配平）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2的目的是探究H₂O₂濃度對反應(yīng)速率的影響，除了雙氧水的濃度不同外，其它條件完全相同，由此判斷m、n；
（2）①分析實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)4中反應(yīng)物相對于實(shí)驗(yàn)2只有氫離子濃度增大一倍，根據(jù)v=k•c^a（H₂O₂）•c^b （I^-）•c（H⁺）分析；
②分析實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2，只有過氧化氫濃度改變，根據(jù)v=k•c^a（H₂O₂）•c^b （I^-）•c（H⁺），對比所用時間得出a的值；同理分析實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3，得出b和值；
（3）①催化劑能改變反應(yīng)速率的原因是降低了反應(yīng)的活化能，改變了反應(yīng)途徑；
②Fe₂（SO₄）₃對H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂催化的過程可認(rèn)為首先鐵離子氧化碘離子為單質(zhì)碘，
本身被還原為亞鐵離子，過氧化氫再把亞鐵離子氧化成鐵離子．

解答 解：（1）由于實(shí)驗(yàn)1、2的目的是探究H₂O₂濃度對H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂反應(yīng)速率的影響，所以除了雙氧水的濃度不同外，其它條件完全相同，通過控制溶液總體積不變，只改變所加水的體積來實(shí)現(xiàn)，所以n=20.0，m=20.0，
故答案為：20.0；20.0；
（2）①分析實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)4中反應(yīng)物相對于實(shí)驗(yàn)2只有氫離子濃度增大一倍，根據(jù)v=k•c^a（H₂O₂）•c^b （I^-）•c（H⁺）可知，反應(yīng)速率增大一倍，故反應(yīng)時間減半，所以變藍(lán)時間為1.4min；
故答案為：1.4min；
②分析實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2，只有過氧化氫濃度改變，過氧化氫濃度加倍，則反應(yīng)時間減半，所以反應(yīng)速率和過氧化氫濃度成正比，故 a=1；分析實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3，只有碘化鉀濃度改變，碘化鉀濃度加倍，則反應(yīng)時間減半，所以反應(yīng)速率和碘化鉀濃度成正比，故 b=1；
故答案為：1，1；
（3）①催化劑加快化學(xué)反應(yīng)速率是降低了反應(yīng)的活化能，改變了反應(yīng)途徑，
故答案為：降低；
②Fe₂（SO₄）₃對H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂催化的過程可認(rèn)為首先鐵離子氧化碘離子為單質(zhì)碘，本身被還原為亞鐵離子，過氧化氫再把亞鐵離子氧化成鐵離子，
反應(yīng)方程式為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂，2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．

點(diǎn)評 本題探究濃度、催化劑對反應(yīng)速率的影響，在探究外界條件對反應(yīng)速率的影響時，一般都保持一個變量，其他條件不變，解題時要注意對題中的信息時行加工處理，題目難度中等．