回归、改进、拓展教材实验,是高考化学实验考查的常见形式。

I.甲组同学在进行《必修二》实验2-5“Fe3+离子在H2O2溶液分解实验中的催化作用”时,进行了以下探究。基于目前学过的元素周期表的相关知识,该小组推测了同为第四周期第VIII族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化机理。

【查阅资料】:钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。其中CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价)也可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性。

(1)写出H2O2溶液在Fe3+催化下分解的化学方程式__________________________________。

(2)①该催化剂中铁元素的化合价为

②下图表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知: 法制取得到的催化剂活性更高,由此推测Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是

II.乙组同学在进行《选修四》实验2-2“草酸溶液浓度对酸性高锰酸钾溶液褪色时间的影响”时,发现溶液褪色总是先慢后快,该小组设计了如下过程探究其原因:

【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为(流程中“III”等为Mn的价态):

【提出假设】假设1:该反应为放热反应

假设2:反应生成的Mn2+ 对该反应有催化作用

假设3:K+对该反应有催化作用

【设计、完成实验】

(3)称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O),配制500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和

(4)完成探究,记录数据

实验

编号

烧杯中所加试剂及用量(mL)

控制条件

溶液褪色时间(s)[K]

0.10 mol/L

H2C2O4溶液

等浓度

KMnO4溶液

H2O

0.50 mol/L

稀硫酸

1

30

20

30

20

18

2

30

20

30

20

水浴控制温度65 ℃

15

3

30

20

30

20

加入少量MnSO4固体

3.6

4

30

20

x

20

加入5 mL 0.10 mol/L K2SO4溶液

18

仔细阅读分析表中数据,回答问题:

x = mL,假设__________成立(填“1” 、“2”或“3”)

 0  150858  150866  150872  150876  150882  150884  150888  150894  150896  150902  150908  150912  150914  150918  150924  150926  150932  150936  150938  150942  150944  150948  150950  150952  150953  150954  150956  150957  150958  150960  150962  150966  150968  150972  150974  150978  150984  150986  150992  150996  150998  151002  151008  151014  151016  151022  151026  151028  151034  151038  151044  151052  203614 

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