Question

12．某兴趣小组欲利用下列装置如图1探究A反应中Cl₂的产生速率．

（1）完善A中反应：2KMnO₄+16HCl═2MnCl₂+5Cl₂↑+2KCl+8H₂O
A、B、C装置的接口连接顺序为：①→②→③→⑤→④（填数字序号）．
（2）当黄绿色气体缓慢进入C时，一段时间后C中溶液才变蓝．C中溶液变蓝前发生反应的离子方程式为Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺；少量淀粉KI溶液的作用是．
（3）若实验测得速率值偏小，小组同学作如下实验改进和反思，请帮助完成．
I用D装置代替C装置，目的是；
Ⅱ导致测得值偏小的原因可能还有：
①Cl₂扩散需要一段时间②C中亚硫酸钠溶液浓度偏小，气体吸收速率小于A中气体生成速率（任答一点）．
（4）进一步探究：仅将A装置做如右图2改变．则此改进欲探究的是浓度对反应速率的影响．

Answer 1

分析 （1）依据氧化还原反应中得失电子守恒以及元素守恒配平即可；BC装置分别为洗气和验证，故应“长进短出”，据此连接装置；
（2）亚硫酸钠具有还原性，氯气具有氧化性，能氧化亚硫酸根生成硫酸根，碘遇淀粉变蓝；据此解答即可；
（3）I．D装置与C装置的不同点在于D中加了一个多孔球泡，据此多孔气泡用途回答；
II．若气体吸收速率过慢，可以导致氯气的损失，亚硫酸钠的浓度太小，也可以导致气体吸收不完全，据此解答即可；
（4）将A装置做如图2改变，从图中得出改变的是HCl的浓度，据此解答即可．

解答 解：（1）KMnO₄中Mn由+5价降低到MnCl₂中的+2价，故发生还原反应，化合价变化为5，HCl中Cl从-1价升高到0价，故化合价变化为1，故氯气前系数为5，氯化锰为2，据此依据质量守恒定律得出：2KMnO₄+16HC1═2MnCl₂+5Cl₂↑+2KCl+8H₂O，B为除去氯气中HCl杂质气体，故应从②进入，C为验证气体装置，故应从⑤进入，
故答案为：2；16；2；5；2；8H₂O；②；③；⑤；④；
（2）亚硫酸钠具有还原性，氯气具有氧化性，能氧化亚硫酸根生成硫酸根，在溶液中本身被还原生成氯离子，离子反应方程式为：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺，若溶液中存有亚硫酸根，就不会有碘单质生成，即此时淀粉KI试纸不变蓝，只有亚硫酸根完全反应，通入的氯气置换出KI中的碘生成碘碘单质，此时溶液变蓝，故淀粉KI为指示剂，
故答案为：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺；指示剂；
（3）I．D装置与C装置的不同点在于D中加了一个多孔球泡，利用多孔球泡可以将气体分散为小气泡，增大气体与溶液的接触面积，加快吸收速率，减少Cl₂逸出，
故答案为：利用多孔球泡将气体分散为小气泡，增大气体与溶液的接触面积，加快吸收速率，减少Cl₂逸出；
II．若气体吸收速率过慢，可以导致氯气的损失，亚硫酸钠的浓度太小，也可以导致气体吸收不完全，
故答案为：C中亚硫酸钠溶液浓度偏小，气体吸收速率小于A中气体生成速率；
（4）观察图可知：图2中把A中2.0mol/L的HCl换成了1.0mol/L的HCl，故此改进要探究的是难度对反应速率的影响，
答案为：浓度对反应速率的影响．

点评 本题主要考查的是化学反应速率的影响因素探究，题目难度中等，涉及氧化还原反应配平、气体制取装置连接、化学反应速率的影响等知识，注意掌握常见气体的制备方法，明确影响化学反应速率的因素，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．