Question

已知：将KI.盐酸.试剂X和淀粉四种溶液混合，无反应发生。若再加入双氧水，将发生反应：H₂O₂+2H⁺+2I^—→2H₂O+I₂，且生成的I₂立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后，试剂X将被反应生成的I₂完全消耗。由于溶液中的I^—继续被H₂O₂氧化，生成的I₂与淀粉作用，溶液立即变蓝。因此，根据试剂X的量.滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间，即可推算反应H₂O₂+2H⁺+2I^—→2H₂O+I₂的反应速率。

下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行)：

编 号	往烧杯中加入的试剂及其用量(mL)	催化剂	溶液开始变蓝时间(min)
KI溶液	H2O	X 溶液	双氧水	稀盐酸
1	20.0	10.0	10.0	20.0	20.0	无	1.4
2	20.0	m	10.0	10.0	n	无	2.8
3	10.0	20.0	10.0	20.0	20.0	无	2.8
4	20.0	0	10.0	10.0	40.0	无	t
5	20.0	10.0	10.0	20.0	20.0	5滴Fe2(SO4)3	0.6

    回答下列问题：

（1）已知：实验1、2的目的是探究H₂O₂浓度对H₂O₂+2H⁺+2I^—→2H₂O+I₂反应速率的影响。实验2中m=              ，n=                    

（2）一定温度下，H₂O₂+2H⁺+2I^—→2H₂O+I₂反应速率可以表示为v=k·c ^a(H₂O₂)·c ^b (I^—)·c(H⁺)(k为常数)，则：

①实验4时，烧杯中溶液开始变蓝的时间t=___________。

②根据上表数据可知，a、b的值依次为     和       。

（3）实验5表明：硫酸铁能提高反应速率。

①催化剂能加快反应速率是因为催化剂       (填“提高”或“降低”)了反应活化能。

②试用离子方程式表示Fe₂(SO₄)₃对H₂O₂+2H⁺+2I^—→2H₂O+I₂催化的过程。

                   ．                           (不必配平)

Answer

（1）m＝20.0，n＝20.0

（2）①1.4min ② 1， 1

（3）①降低 ②2Fe3+＋2I-＝2Fe2+＋I2 2Fe2+＋H2O2＋2H+＝2Fe3+＋2H2O

【解析】

试题分析：（1）由于实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I-→2H2O+I2反应速率的影响，

所以除了双氧水的浓度不同外，气体其它条件完全相同，所以m=20.0，n=20.0；

（2）①分析实验2和实验4数据可知，实验4中反应物相对于实验2只有氢离子浓度增大一倍，

根据v=k•ca(H2O2)•cb (I-)•c(H+)可知，反应速率增大一倍，故反应时间减半，所以变蓝时间为1.4min；

②分析实验1和实验2，只有过氧化氢浓度改变，过氧化氢浓度加倍，则反应时间减半，

所以反应速率和过氧化氢浓度成正比，故 a=1；

分析实验1和实验3，只有碘化钾浓度改变，碘化钾浓度加倍，则反应时间减半，

所以反应速率和碘化钾浓度成正比，故 b=1；

（3）催化剂加快化学反应速率是降低了反应的活化能，改变了反应途径．

Fe2(SO4)3对H2O2+2H++2I-→2H2O+I2催化的过程可认为首先铁离子氧化碘离子为单质碘，

本身被还原为亚铁离子，过氧化氢再把亚铁离子氧化成铁离子，

反应方程式为：2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。

考点：探究外界条件对反应速率的影响。