Question

（12分）在室温下，化学反应I^–_(aq) + OCl^–_(aq) = OI^–_(aq) + Cl^–_(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：

实验编号	I–的初始浓度 (mol·L-1)	OCl–的初始浓度 (mol·L-1)	OH–的初始浓度 (mol·L-1)	初始速率v (mol·L-1· s-1)
1	2 × 10–3	1.5 × 10–3	1.00	1.8 × 10–4
2	a	1.5 × 10–3	1.00	3.6 × 10–4
3	2 × 10–3	3 × 10–3	2.00	1.8 × 10–4
4	4 × 10–3	3 × 10–3	1.00	7.2 × 10–4

已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v=" k" [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c（温度一定时，k为常数）
①为了实施实验1，某同学取5mL0.02mol·L^-1碘化钾溶液、5mL0.015 mol·L^-1次氯酸钠溶液、40mL某浓度氢氧化钠溶液混合反应。则该氢氧化钠溶液物质的量浓度为              ________________（2分）
②实验2中，a=                   （2分）
③设计实验2和实验4的目的是                                   ；（2分）
④计算b、c值：b=          ；c=            （4分）
⑤若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13，反应的初始速率v=                 。（2分）

Answer 1

（1）1.25mol/L（2）4×10^-3（3）探究OCl^－浓度对反应初始速率的影响，解出b
（4）b=1    c=－1       （5）v=7.2×10^-3 mol·L^-1·S^-1

（1）因为碘化钾的浓度是0.02mol/L，而混合后是0.002mol/L，所以混合后溶液的体积是 ，解得V是50ml。所以碱的体积是50ml－5ml－5ml＝40ml，因此
，解得c＝1.25mol/L。
（2）将实验2中的有关数据代入v=" k" [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得,a＝4×10^-3mol/L。
（3）实验2和实验4相比不同的是Ocl^－的初始浓度，实验目的是探究OCl^－浓度对反应初始速率的影响。
（4）将实验1和实验4的数据分别代入v=" k" [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得，b＝1。同样将实验3和实验4的有关数据代入v=" k" [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得c＝－1。
（5）pH = 13，则c(OH^－)＝0.1mol/L。所以V＝k [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c＝[I^–­]¹ [OCl^–]^b ×（0.1）^－1。又因为k[I^–­]¹ [OCl^–]^b×（1）^－1＝7.2 × 10^–4，解得v=7.2×10^-3 mol·L^-1·S^-1。