研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

1. 研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

(1) 甲同学欲用右图所示实验来证明MnO₂是H₂O₂分解反应的催化剂。该实验（填“能”或“不能”）达到目的，原因是。

(2) 为探究MnO₂的量对催化效果的影响，乙同学分别量取50 mL 1% H₂O₂加入容器中，在一定质量范围内，加入不同质量的MnO₂ ，测量所得气体体积，数据如下：

MnO₂的质量/g	0.1	0.2	0.4
40s末O₂体积/mL	49	61	86

由此得出的结论是，原因是。

(3) 为分析Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10 mL 5% H₂O₂ ) ：

试管	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
滴加试剂	5滴0.1 mol·L^－¹FeCl₃	5滴0.1 mol·L^－¹ CuCl₂	5滴0.3 mol·L^－¹ NaCl
产生气泡情况	较快产生细小气泡	缓慢产生细小气泡	无气泡产生

结论是，实验Ⅲ的目的是。

(4) ① 查阅资料得知：将作为催化剂的FeCl₃溶液加入H₂O₂溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H₂O₂均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是和（按反应发生的顺序写）。

② 在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，由此得出选择作为H₂O₂分解反应的催化剂需要满足的条件是。

【考点】

化学反应速率; 化学反应速率的影响因素;

【答案】

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实验探究题普通

1. 改变反应条件可以调控化学反应速率。某化学兴趣小组为探究影响KI溶液与双氧水反应速率的因素，设计如下系列实验。用pH计测量反应过程中溶液pH的变化，当pH不变时，视为反应终点，记录此时的时间为t。所用试剂为： $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 硫酸溶液、蒸馏水。请回答下列问题：

实验序号	$\text{[math]}$ 溶液体积/mL	KI溶液体积/mL	硫酸溶液体积 $\text{[math]}$	水的体积/mL	温度/℃	t/min
1	20	20	10	0	25	$\text{[math]}$
2	10	20	a	b	25	$\text{[math]}$
3	10	20	10	c	28	$\text{[math]}$

(1) 实验1、2的目的是研究对反应速率的影响； $\text{[math]}$ 。

(2) 通过对比实验和(填标号)，可研究温度对反应速率的影响；实验3不在更高温度下进行的原因可能是。

(3) 实验1中反应的离子方程式为。

(4) 实验结束后，指导老师指出KI溶液对 $\text{[math]}$ 的分解具有催化作用。已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，在含少量I的溶液中， $\text{[math]}$ 的分解机理为：

第一步： $\text{[math]}$ (慢)

第二步： $\text{[math]}$ (快)

回答下列问题：

①双氧水分解反应的速率快慢主要取决于(填“第一步”或“第二步”)。

②第一步反应的活化能第二步反应的活化能(填“>”“=”或“<”)。

③在一定温度下， $\text{[math]}$ 双氧水分解反应过程中不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下：

$\text{[math]}$	0	2	4	6	8	10
$\text{[math]}$	0.0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9

请计算 $\text{[math]}$ 的平均反应速率： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 的平均反应速率大于6-10min的平均反应速率，可能的原因是。

实验探究题普通

2. 某探究性学习小组利用 $\text{[math]}$ 溶液和酸性 $\text{[math]}$ 溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)。

实验序号	试验温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ 溶液(含硫酸)		$\text{[math]}$ 溶液		$\text{[math]}$	溶液颜色褪至无色时所需时间 $\text{[math]}$
实验序号	试验温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	溶液颜色褪至无色时所需时间 $\text{[math]}$
A	293	2	0.02	5	0.1	5	$\text{[math]}$
B	$\text{[math]}$	2	0.02	4	0.1	$\text{[math]}$	8
C	313	2	0.02	$\text{[math]}$	0.1	6	$\text{[math]}$

(1) 写出该反应的离子方程式(已知：草酸是弱酸，产物有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等)；每消耗 $\text{[math]}$ ，则反应中转移 $\text{[math]}$ 电子。

(2) 通过实验 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可探究(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中 $\text{[math]}$ ；通过实验可探究温度变化对化学反应速率的影响。

(3) 若 $\text{[math]}$ ，则由此实验可以得出的结论是；利用实验 $\text{[math]}$ 中数据计算，用 $\text{[math]}$ 的浓度变化表示的反应速率为(用含有 $\text{[math]}$ 的式子表示)。

(4) 同学们在实验中发现反应速率总是如图所示，其中 $\text{[math]}$ 时间内速率变快的主要原因可能是：①产物( $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ )是反应的催化剂：②。

实验探究题普通

3. 将浓度均为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 溶液及淀粉溶液混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”，某小组同学在室温下对其的原理进行探究。

资料：该“碘钟实验”的总反应为 $\text{[math]}$ ，反应分两步进行。

反应A：_______；反应B： $\text{[math]}$ 。

(1) 反应A的离子方程式是。

(2) 对于总反应，I^-的作用相当于，I^-可以改变单位体积内的(填标号)，从而改变反应速率。

a.活化分子数　　　 b.活化分子百分数　　 c.分子总数

(3) 为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。

实验I：a.向酸化的 $\text{[math]}$ 溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色。

b.再向得到的蓝色溶液中加入 $\text{[math]}$ 溶液，溶液的蓝色褪去。

试剂X是溶液。

(4) 为探究硫酸浓度对溶液变蓝快慢的影响进行实验II和实验III(各溶液浓度均为 $\text{[math]}$ )。

用量 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ 溶液	$\text{[math]}$ 溶液	$\text{[math]}$ 溶液	试剂X溶液	$\text{[math]}$
实验II	5	4	8	3	0
实验III	5	2	x	y	z

溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验II是15min，实验III是20min。

①实验III中x、y、z所对应的数值分别是、、。

②对比实验II和实验III，可得出的实验结论是。

实验探究题普通