Question

碘在科研与生活中有重要应用．
某兴趣小组用0.50mol?L^-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?L^-1 K₂S₂O₈、0.10mol?L^-1 Na₂S₂O₃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-═2I^-+S₄O₆^2-（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，设计的实验方案如表：

实验序号	体积V/mL
	K2S2O8溶液	水	KI溶液	Na2S2O3溶液	淀粉溶液
①	10.0	0.0	4.0	4.0	2.0
②	9.0	1.0	4.0	4.0	2.0
③	8.0	Vx	4.0	4.0	2.0

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

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡建立的过程,物质的量或浓度随时间的变化曲线

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据KI、Na₂S₂O₃与淀粉的反应原理解答，注意反应过程的快慢问题；
（2）根据实验目的及表格数据分析，从而确定Vx的大小及理由，注意探究物质的量浓度对反应速率影响时，其它条件应相同；
（3）降低温度，化学反应速率减小，则到达平衡时间延长；加入催化剂，增大反应速率，则缩短反应到达平衡时间；

解答： 解：（1）向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，先发生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I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快）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-，根据方程式S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂知，生成1mol碘需为1molS₂O₈^2-，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）=2：1，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜2：1；
故答案为：蓝；＜2；
（2）对照实验1和2发现，实验2取的0.20mol?L^-1K₂S₂O₈溶液的体积9mL，比实验1少了1mL，说明取的K₂S₂O₈物质的量少，加水1mL，保证了溶液的体积不变，所以在其它条件不变的情况下，探究的是该反应速率与K₂S₂O₈浓度的关系，同样原理对照实验1和3，为保证溶液的体积相同，须加2.0mL水，理由是保证其他条件不变，只改变反应物K₂S₂O₈浓度，从而才到达对照实验目的，浓度越大反应速率越快，实验①K₂S₂O₈溶液浓度最大，反应速率最快；
故答案为：2.0，①；
（3）保持其它条件不变，降低温度，反应速率降低，到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变长，B曲线符合；而使用催化剂，能加快化学反应速率，所以到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变短，C曲线符合；
故答案为：B，C；

点评：本题考查了实验探究，注意探究外界条件对化学反应影响时，只能改变一个条件，其它条件必须相同，否则不能得出正确结论，难度较大