2．
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\(\rm{《}\)必修二\(\rm{》}\)实验\(\rm{2-5}\)“\(\rm{Fe^{3+}}\)离子在\(\rm{H_{2}O_{2}}\)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\(\rm{VIII}\)族的\(\rm{Fe}\)、\(\rm{Co}\)、\(\rm{Ni}\)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\(\rm{Co_{x}Ni_{(1-x)}Fe_{2}O_{4}(}\)其中\(\rm{Co}\)、\(\rm{Ni}\)均为\(\rm{+2}\)价\(\rm{)}\)也可用作\(\rm{H_{2}O_{2}}\)分解的催化剂，具有较高的活性。
\(\rm{(1)}\)写出\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液在\(\rm{Fe^{3+}}\)催化下分解的化学方程式__________________________________。
\(\rm{(2)①}\)该催化剂中铁元素的化合价为。
\(\rm{②}\)下图表示两种不同方法制得的催化剂\(\rm{Co_{x}Ni_{(1-x)}Fe_{2}O_{4}}\)在\(\rm{10℃}\)时催化分解\(\rm{6\%}\)的\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液的相对初始速率随\(\rm{x}\)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\(\rm{Co^{2+}}\)、\(\rm{Ni^{2+}}\)两种离子中催化效果更好的是。
\(\rm{II.}\) 乙组同学在进行 “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】\(\rm{KMnO}\)
\(\rm{4}\)溶液氧化\(\rm{H}\)
\(\rm{2}\)\(\rm{C}\)
\(\rm{2}\)\(\rm{O}\)
\(\rm{4}\)的反应历程为\(\rm{(}\)流程中“\(\rm{III}\)”等为\(\rm{Mn}\)的价态\(\rm{)}\)：
\(\rm{Mn(VII)\xrightarrow[]{M{n}^{2+}} Mn(VI)\xrightarrow[]{M{n}^{2+}} Mn(IV)\xrightarrow[]{M{n}^{2+}} Mn(III)\xrightarrow[]{{C}_{2}{{O}_{4}}^{2-}} Mn(C_{2}O_{4})_{n}^{3-2n}→Mn^{2+} + CO_{2}↑}\)
【提出假设】假设\(\rm{1}\)：该反应为放热反应
假设\(\rm{2}\)：反应生成的\(\rm{Mn^{2+}}\)对该反应有催化作用
假设\(\rm{3}\)：\(\rm{K^{+}}\)对该反应有催化作用
【设计、完成实验】
\(\rm{(3)}\)称取\(\rm{g}\)草酸晶体\(\rm{(H_{2}C_{2}O_{4}·2H_{2}O)}\)，配制\(\rm{500 mL 0.10 mol/L H_{2}C_{2}O_{4}}\)溶液。在上述过程中必须用到的\(\rm{2}\)种定量仪器是托盘天平和
\(\rm{(4)}\)完成探究，记录数据
实验 编号 | 烧杯中所加试剂及用量\(\rm{(mL)}\) | 控制条件 | 溶液褪色时间\(\rm{(s)}\) |
\(\rm{0.10 mol/L}\) \(\rm{H}\) \(\rm{{\,\!}_{2}C}\) \(\rm{{\,\!}_{2}O_{4}}\)溶液 | 等浓度 \(\rm{KMnO_{4}}\)溶液 | \(\rm{H_{2}O}\) | \(\rm{0.50 mol/L}\) 稀硫酸 | | |
\(\rm{1}\) | \(\rm{30}\) | | \(\rm{30}\) | \(\rm{20}\) | | \(\rm{18}\) |
\(\rm{2}\) | \(\rm{30}\) | \(\rm{20}\) | \(\rm{30}\) | \(\rm{20}\) | 水浴控制温度 \(\rm{65 ℃}\) | \(\rm{15}\) |
\(\rm{3}\) | \(\rm{30}\) | \(\rm{20}\) | \(\rm{30}\) | \(\rm{20}\) | 加入少量\(\rm{MnSO_{4}}\)固体 | \(\rm{3.6}\) |
\(\rm{4}\) | \(\rm{30}\) | \(\rm{20}\) | \(\rm{x}\) | \(\rm{20}\) | 加入\(\rm{5 mL 0.10 mol/L K_{2}SO_{4}}\)溶液 | \(\rm{18}\) |
仔细阅读分析表中数据，回答问题：
\(\rm{x =mL}\)，假设__________成立\(\rm{(}\)填“\(\rm{1}\)”、“\(\rm{2}\)”或“\(\rm{3}\)”\(\rm{)}\)