Question

【題目】已知：將KI.鹽酸.試劑X和淀粉四種溶液混合，無反應發生。若再加入雙氧水，將發生反應：H2O2+2H++2I—→2H2O+I2，且生成的I2立即與試劑X反應而被消耗。一段時間后，試劑X將被反應生成的I2完全消耗。由于溶液中的I—繼續被H2O2氧化，生成的I2與淀粉作用，溶液立即變藍。因此，根據試劑X的量.滴入雙氧水至溶液變藍所需的時間，即可推算反應H2O2+2H++2I—→2H2O+I2的反應速率。

下表為某同學依據上述原理設計的實驗及實驗記錄(各實驗均在室溫條件下進行)：

編 號	往燒杯中加入的試劑及其用量(mL)					催化劑	溶液開始變藍時間(min)
	KI溶液	H2O	X 溶液	雙氧水	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：實驗1、2的目的是探究H2O2濃度對H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反應速率的影響。實驗2中m= ，n=

（2）一定溫度下，H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反應速率可以表示為v=k·c a(H2O2)·c b (I—)·c(H+)(k為常數)，則：

①實驗4時，燒杯中溶液開始變藍的時間t=___________。

②根據上表數據可知，a、b的值依次為 和 。

（3）實驗5表明：硫酸鐵能提高反應速率。

①催化劑能加快反應速率是因為催化劑 (填“提高”或“降低”)了反應活化能。

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

【答案】（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】

試題分析：（1）由于實驗1、2的目的是探究H2O2濃度對H2O2+2H++2I-→2H2O+I2反應速率的影響，

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；

（2）①分析實驗2和實驗4數據可知，實驗4中反應物相對于實驗2只有氫離子濃度增大一倍，

根據v=kca(H2O2)cb (I-)c(H+)可知，反應速率增大一倍，故反應時間減半，所以變藍時間為1.4min；

②分析實驗1和實驗2，只有過氧化氫濃度改變，過氧化氫濃度加倍，則反應時間減半，

所以反應速率和過氧化氫濃度成正比，故 a=1；

分析實驗1和實驗3，只有碘化鉀濃度改變，碘化鉀濃度加倍，則反應時間減半，

所以反應速率和碘化鉀濃度成正比，故 b=1；

（3）催化劑加快化學反應速率是降低了反應的活化能，改變了反應途徑．

Fe2(SO4)3對H2O2+2H++2I-→2H2O+I2催化的過程可認為首先鐵離子氧化碘離子為單質碘，

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，

反應方程式為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。