题目内容
【题目】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。
如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 | 开始变蓝时间（min） | ||||
0.1mol·Lˉ1KI溶液 | H2O | 0.01mol·Lˉ1X溶液 | 0.1mol·Lˉ1双氧水 | 1mol·Lˉ1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 | 10.0 | 10.0 | 20.0 | 20.0 | 5滴Fe2(SO4)3 | 0.6 |
（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）已知，I2与X反应时，两者物质的量之比为1∶2。按面表格中的X和KI的加入量，加入V（H2O2）>___，才确保看到蓝色。
（3）实验1，浓度c(X)～ t的变化曲线如图，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出实验3、实验4，c(X)～t的变化曲线图（进行相应的标注）。____
（4）实验3表明：硫酸铁能提高反应速率。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。
【答案】20.0 20.0 0.5mL 
降低
【解析】
(1)根据对比实验的目的可知，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，只改变双氧水浓度,其它条件相同，则盐酸的浓度不变，所以其体积保持不变，则n=20.0；由于实验1所用溶液总体积为(20.0+10.0+10.0+20.0+20.0)mL，实验2所用溶液的总体积为(20.0+m+10.0+10.0+n)，由于实验1、2所用溶液的总体积相同，n=20.0，则m=20.0，
故答案为：20.0；20.0；
(2)根据上述表格可知X的物质的量n(X)=c·V=0.01molL1×0.01L=1.0×104mol， I2与X反应时，两者物质的量之比为1:2，所以I2的物质的量为5.0×105mol，根据化学方程式H2O2+2H++2I═2H2O+I2可求得需要H2O2的物质的量为5.0×105mol，据此求得双氧水的体积V(H2O2)=
=0.5mL，为了确保看到蓝色，n(I2)一定大于0.5×10ˉ4mol，n(H2O2)一定大于0.5×10ˉ4mol，即V(H2O2)>0.5mL，
故答案为：0.5mL；
(3)由于KI、双氧水、盐酸均过量，则X将反应完全，实验1、3、4中X的起始浓度相同，反应停止时X的浓度也都为0；实验1→实验3，仅减小碘化钾溶液的浓度，反应速率减小，X的浓度由起始浓度减小到0的时间增大，实验3和实验1的起点和终点值相同，中间过程的曲线在实验1曲线的右边，反应的时间比实验1长；实验1→实验4，其他条件相同，仅使用了催化剂，反应速率加快，X的浓度由起始浓度减小到0的时间缩短，实验4和实验1的起点和终点值相同，中间过程的曲线在实验1曲线的左边，反应的时间比实验1少，据此可以画图为：
，
故答案为：；
(4)硫酸铁溶液是该反应的催化剂，能加快反应速率，原因是催化剂能降低反应的活化能，
故答案为：降低；
名师指导期末冲刺卷系列答案
