Question

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)
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”）

Answer 1