Question

甲小组以H₂O₂分解为例，探究外界条件对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10 mL 2% H2O2溶液	无
②	10 mL 5% H2O2溶液	无
③	10 mL 5% H2O2溶液	1 mL 0.1 mol·L^-^1 FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是                      。进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是                     （填一种即可）。

（2）利用实验②和③可知加入FeCl₃溶液可以催化H₂O₂分解，已知FeCl₃溶液中含有H₂O、Fe³⁺和Cl^-三种粒子，为探究哪种粒子具有催化作用，有如下三种猜想：

猜想1：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的H₂O

猜想2：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Fe³⁺

猜想3：真正催化分解H₂O₂的是FeCl₃溶液中的Cl^-

你认为最不可能的是猜想              ；理由是                       。

（3）同学们又对余下的两种猜想进行了实验探究，请你帮助他们填写下表：

实验步骤	实验现象	实验结论
向盛有5 mL 15%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中。	无明显现象	①
向盛有5 mL 15%的H2O2溶液的试管中加入少量的FeCl3固体，然后把带火星的木条伸入试管中。	②	③

乙小组通过Na₂S₂O₃与0.1 mol·L^-1 H₂SO₄反应溶液浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下：

实验编号	温度/℃	Na2S2O3	V(H2SO4)/mL	V(H2O)/mL
c/mol·L^-^1	V/mL
①	25	0.1	5.0	10.0	a
②	25	0.1	10.0	10.0	0
③	25	0.1	5.0	5.0	b

（4）已知：反应中除生成淡黄色沉淀外还会生成刺激性气味的气体，写出反应离子方程式：          ；

（5）若同时选择实验①②、实验①③，测定混合液变浑浊的时间，可分别探究Na₂S₂O₃浓度和H₂SO₄的浓度对化学反应速率的影响，则表中b为          mL。

Answer

（1）浓度对化学反应速率的影响；相同温度的水浴加热或加入相同量的MnO2等催化剂；

（2）1；H2O2溶液中含有水；

（3）①Cl-不具有催化作用或猜想3不正确；②带火星的木条复燃；③Fe3+具有催化作用或猜想2正确；

（4）S2O32-＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O；（5）10；

【解析】

试题分析：（1）反应实验数据知实验①和实验中只有H2O2的质量分数不同，故实验①和②的目的是探究浓度对化学反应速率的影响。通常条件下H2O2稳定，不易分解。为使H2O2分解，通过测定单位时间内生成氧气的体积来测定反应速率，对原实验方案的改进方法是相同温度的水浴加热或加入相同量的MnO2等催化剂。

（2）最不可能的是猜想1；理由是H2O2溶液中含有水。

（3）向盛有5 mL 15%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl，然后把带火星的木条伸入试管中，无明显现象，说明Cl-不具有催化作用或猜想3不正确；向盛有5 mL 15%的H2O2溶液的试管中加入少量的FeCl3固体，然后把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃；说明Fe3+具有催化作用或猜想2正确

（4）根据题给信息知硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，离子方程式为S2O32-＋2H+＝S↓＋SO2↑＋H2O；

（5）若同时选择实验①②、实验①③，测定混合液变浑浊的时间，可分别探究Na2S2O3浓度和H2SO4的浓度对化学反应速率的影响，则实验①、②、③中混合液的体积相同，则表中a为5mL，b为10mL。

考点：考查化学实验方案的分析、评价，外界条件对反应速率的影响