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。
下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
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往烧杯中加入的试剂及其用量(mL)
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催化剂
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开始变蓝时间(min)
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0.1 mol·Lˉ1 KI溶液
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H2O
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0.01 mol·Lˉ1 X溶液
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0.1 mol·Lˉ1 双氧水
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1 mol·Lˉ1 稀盐酸
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1
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20.0
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10.0
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10.0
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20.0
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20.0
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无
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1.4
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2
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20.0
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m
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10.0
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10.0
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n
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无
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2.8
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3
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10.0
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20.0
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10.0
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20.0
|
20.0
|
无
|
2.8
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4
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20.0
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10.0
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10.0
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20.0
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20.0
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5滴Fe2(SO4)3
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0.6
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(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。
(5)环境友好型铝—碘电池已研制成功,已知电池总反应为:2Al(s)+3I2(s)2AlI3(s)。含I—传导有机晶体合成物作为电解质,该电池负极的电极反应为:______________________________,充电时Al连接电源的___________极。