Question

“粤盐”精制盐的食品添加剂为KIO₃、K₄[Fe（CN）₆]（亚铁氰化钾）；碘在科研与生活中有重要应用．
已知：4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-═Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓（蓝色）．
5SO₃^2-+2IO₃^-+2H⁺═5SO₄^2-+I₂+H₂O （较快）； I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺（快）
I．某兴趣小组用0.2mol?L¹KIO₃、0.5mol?L¹Na₂SO₃、0.2mol?L¹H₂SO₄、0.2%淀粉溶液等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响．
（1）向KIO₃、H₂SO₄、淀粉的混合溶液中加入一定量的Na₂SO₃溶液，当溶液中的

 

耗尽后，溶液颜色将由

 

变成

 

；当初始的物质的量需满足的关系为n（SO₃^2-）：n（IO₃^-）

 

时，能确保观察到蓝色．
（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
	KIO3溶液	水	H2SO4溶液	Na2SO3溶液	淀粉溶液
①	12.0	0.0	6.0	10.0	2.0
②	10.0	X	6.0	10.0	2.0
③	11.0	1.0	6.0	10.0	2.0

表中X=

 

mL，理由是

 

．
（3）已知某条件下，c（IO₃^-）～反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其它条件不变，请在答题卡坐标中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（IO₃^-）～反应时间t的变化曲线示意图（进行相应标注）．
II．“粤盐”精制盐中亚铁氰化钾的检验

序号	实验操作	实验现象	结论
①	取少量精制盐样品于洁净试管中，加入适量蒸馏水	得到无色溶液
②			试样含有K+
③

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素,化学平衡的影响因素

专题：实验设计题,基本概念与基本理论

分析：Ⅰ（1）由所给的反应可知，SO₃^2-能将IO₃^-先还原为I₂，然后再还原为I^-，而且考虑到两步反应的快慢的问题，故当SO₃^2-消耗完时，I₂有剩余，据此分析．
（2）探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，由控制变量法可知，只改变KIO₃的浓度即可，实验2与3作对比；
（3）温度降低反应速率减小，浓度比原来的大，使用催化剂，反应速率加快，浓度不变，以此画出c（IO₃^-）～t的变化曲线示意图．
Ⅱ①钾元素的检验用焰色反应；
②[Fe（CN）₆]^4-的检验用铁盐，产生蓝色沉淀．

解答： 解：Ⅰ（1）由所给的反应可知，SO₃^2-能将IO₃^-先还原为I₂，然后再还原为I^-：2IO₃^-

5SO32-

I₂

SO32-

2I^-，由于第二步反应更快，故一开始溶液无颜色变化，后当SO₃^2-消耗完时，I₂有剩余，遇到溶液中的淀粉使溶液由无色变为蓝色；当n（SO₃^2-）：n（IO₃^-）=6：2=3时，两者恰好完全反应无I₂剩余，而要想观察到颜色变化，须反应过后I₂有剩余，即需n（SO₃^2-）：n（IO₃^-）＜6：2=3时，故答案为：SO₃^2-； 无色；蓝色；＜3；
（2）探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，由控制变量法可知，只改变KIO₃的浓度即可，实验2与3作对比，则V=2.0mL，故答案为：2.0；保持总体积相同，仅改变IO₃^-浓度．
（3）温度降低，IO₃^-离子的浓度变化比原来时小，反应需要的时间大于原来需要的时间，使用催化剂，反应速率加快，浓度不变，则c（IO₃^-）～t的变化曲线示意图为，图中最上方为降低温度，最下方为使用催化剂，答：图象为．
II．亚铁氰化钾是一种可溶性盐，故其存在的检验可以分为检验K⁺和[Fe（CN）₆]^4-．
①K⁺的检验用焰色反应，具体的操作为：将洁净的铂丝灼，烧蘸取①的溶液在无色火焰上灼烧 （透过蓝色钴玻璃观察），若火焰呈紫色，说明含有K⁺；
②[Fe（CN）₆]^4-的检验利用其能和Fe³⁺产生蓝色沉底，故操作方法为：取少取①所得溶液于洁净试管中，加入FeCl₃溶液，产生蓝色沉淀，说明试样中含有[Fe（CN）₆]^4-，结合②则含有 K₄[Fe（CN）₆]，故答案为：

②	将洁净的铂丝灼，烧蘸取①的溶液在无色火焰上灼烧 （透过蓝色钴玻璃观察）	火焰呈紫色
③	取少取①所得溶液于洁净试管中，加入FeCl3溶液	生成蓝色沉淀	试样含有[Fe（CN）6]4-，结合②则含有 K4[Fe（CN）6]

点评：本题考查探究化学反应速率的影响因素，明确反应的现象及控制变量法、影响反应速率及平衡的因素等即可解答，题目难度中等．