题目内容
【题目】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。
【答案】（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。
