Question

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．下表為某同學(xué)依據(jù)上述原理設(shè)計的實驗及實驗記錄（各實驗均在室溫條件下進(jìn)行），回答下列問題：

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）
	0.1 mol?L-1 KI溶液	H2O	0.01mol?L-1 X 溶液	0.1 mol?L-1 雙氧水	1 mol?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	10.0	10.0	20.0	20.0	5滴Fe2（SO4）3	0.6

（1）已知：實驗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．實驗2中m=

 

，n=

 

（2）已知，I₂與X反應(yīng)時，兩者物質(zhì)的量之比為1：2．實驗3從開始至反應(yīng)進(jìn)行到2.8min時，此段時間內(nèi)H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反應(yīng)速率v（I^-）=

 

．
（3）實驗4表明：硫酸鐵能提高反應(yīng)速率．
①催化劑能加快反應(yīng)速率是因為催化劑

 

（填“提高”或“降低”）了反應(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

 

、

 

．
（4）若要探究溫度對H₂O₂+2H⁺+2I^-=2H₂O+I₂反應(yīng)速率的影響，為了避免溫度過高導(dǎo)致雙氧水大量分解，應(yīng)該采取的加熱方式是

 

．

Answer 1

考點：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專題：化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：（1）根據(jù)實驗1、2的目的是探究H₂O₂濃度對H₂O₂+2H⁺+2I^-→2H₂O+I₂反應(yīng)速率的影響判斷m、n；
（2）先計算v（x）速率，再根據(jù)速率之間關(guān)系得出v（I^-）速率；
（3）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；
（4）水浴加熱可更好的控制溫度．

解答： 解：（1）由于實驗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，氣體其它條件完全相同，所以m=20.0，n=20.0，故答案為：20.0；20.0；
（2））v（X）=

0.01mol/L×0.01L

0.08L×2.8min

=4.5×10^-4mol/（L?min），2I^-→I₂ 1molI₂消耗2molX，所以v（I^-）=v（X）=4.5×10^-4mol/（L?min），
故答案為：4.5×10^-4mol/（L?min）；
（3）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．Fe₂（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：①降低； ②2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（4）水浴加熱可更好的控制溫度，故答案為：水浴加熱．

點評：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．