高中化学探究影响盐类水解平衡的因素实验题

已知：将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合，无反应发生。
①向其中滴加双氧水，发生反应：H₂O₂+2H⁺+2Iˉ=2H₂O+I₂；
②生成的I₂立即与试剂X反应，当试剂X消耗完后，生成的 I₂才会遇淀粉变蓝因此，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：H₂O₂+2H⁺+2Iˉ= 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	往烧杯中加入的试剂及其用量（mL）	催化剂	开始变蓝时间（min）
0．1 mol·Lˉ^1 KI溶液	H2O	0．01 mol·Lˉ^1 X溶液	0．1mol·Lˉ^1 双氧水	1 mol·L^1 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⁺+2Iˉ= 2H₂O+I₂反应速率的影响。实验2中m=            ，n=              。
（2）已知，I₂与X完全反应时，两者物质的量之比为1∶2。按表格中的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4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Iˉ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。
（6）已知：N₂H₄(l) +2H₂O₂(l)= N₂(g)+4H₂O(g) △H1= －640kJ/mol  
H₂O（l）=H₂O（g）  △H2＝+44.0kJ/mol
则0.25mol 液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是           。

某酸性工业废水中含有。光照下，草酸（）能将其中的转化为。某课题组研究发现，少量铁明矾[]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
（1）在25下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验编号	初始	废水样品体积	草酸溶液体积	蒸馏水体积
①	4	60	10	30
②	5	60	10	30
③	5	60

测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
（2）上述反应后草酸被氧化为（填化学式）。
（3）实验①和②的结果表明；实验①中时间段反应速率=(用代数式表示)。
（4）该课题组队铁明矾[]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：起催化作用；
假设二：；
假设三：；
……
（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有、、、等，溶液中的浓度可用仪器测定。）

实验方案（不要求写具体操作过程）	预期实验结果和结论

(1)控制变量是科学研究中的重要研究方法，其基本思路是，在实验研究中人为只改变一个因素(调节变量)，其他因素保持相同，观察测定因调节变量改变而改变的因素(因变量)，从而分析得到研究结论。中学化学中应用控制变量的方法研究问题的例子很多。请分析或设计：
①在研究浓度对化学反应速率的影响时，教材安排了利用Na₂S₂O₃与H₂SO₄反应的一组对照实验(Na₂S₂O₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋S↓＋SO₂↑＋H₂O)

烧杯 编号	加3% Na2S2O3溶液体积(mL)	加H2O体积(mL)	加(体积之比为1∶2)H2SO4溶液体积(mL)	所需时间(s)
1	5	5	2
2	7	3	2
3	10	0	2

在三个烧杯(底部有黑色“十”字标记)内分别加入表中所示体积的三种液体，搅拌并开始计时，到出现浑浊使烧杯底部“十”字看不见时停止计时。比较所需时间，得出浓度对化学反应速率影响的结论。实验中，温度和反应体系中硫酸浓度是保持相同的因素，调节变量是____________________，因变量是______________。
②运用控制变量原理设计实验，利用纯碱溶液探究温度对盐的水解的影响，简述实验方法：________________________________________________________________________。
(2)373 K时，H₂PO₃^－与OH^－发生如下反应：
H₂PO₃^－＋OH^－HPO₃^2－＋H₂O
反应结果如表所示：

H2PO3^－起始浓度(mol/L)	0.10	0.50	0.50
OH^－起始浓度(mol/L)	1.00	1.00	4.00
反应速率[mol/(L·s)]	3.2×10^－5	1.60×10^－4	2.56×10^－3

如果用v＝kc^m(H₂PO₃^－)·cⁿ(OH^－)表示反应速率(k为与浓度无关的常数)
①k＝________，m＝________，n＝________。
②若c(H₂PO₃^－)的起始浓度为0.20 mol/L，c(OH^－)的起始浓度为1.50 mol/L，则反应速率v＝________。