Question

碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L^-1KI、0.2％淀粉溶液、0.20mol·L^-1K₂S₂O₈、0.10mol·L^-1Na₂S₂O₃等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），
（1）向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，当溶液中的Na₂S₂O₃耗尽后，溶液颜色将由无色变成为    色。为确保能观察到该现象，S₂O₃^2—与S₂O₈^2—初始的物质的量需满足的范围为：n（S₂O₃^2—）：n（S₂O₈^2—）      。
（2）为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：

表中Vx=          mL，反应速率最快的是         （填序号）。
（3）已知图中A曲线为某条件下，浓度c（S₂O₈^2—）～ 反应时间t的变化曲线图，若保持
其他条件不变，     （填“B”或“C”）曲线为降低反应温度，     （填“B”或“C”）曲线为加入催化剂。

Answer 1

（1）蓝，<2
(2)2.0，①
（3）B；C

试题分析：（1）由已知可得，向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，先发S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），后发生I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），当S₂O₃^2-耗尽后，碘才能与淀粉作用显示蓝色，根据方程式S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂知，生成1mol碘需为1molS₂O₈^2-，根据I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- 方程式知，I₂与S₂O₃^2-的物质的量的关系为1：2，即1mol碘需2molS₂O₃^2-，恰好反应时n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）=2：1，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，n（S₂O₃^2-）应少量，所以n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜2：1，
（2）该实验是探讨K₂S₂O₈溶液浓度的变化对反应速率的影响，实验②与实验①对照，溶液体积一直是10mL,为确保溶液体积不变，所以Vx=2.0mL，反应速率最快的是K₂S₂O₈溶液浓度最大的①；
（3）温度降低反应速率减小，反应时间加长，应为B曲线；使用催化剂，反应速率加快，反应时间短，应为C曲线。