Question

5．碘在科研与生活中有重要作用，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-═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为蓝色，为确保能观察到蓝色，S₂O₃^2-与S₂O₈^2-初始的物质的量需满足的关系为：n（S₂O₈^2-）：n（S₂O₃^2-）$＞\frac{1}{2}$．
（2）为探究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=2.0 ml，理由是保证反应物K₂S₂O₈浓度改变，而其他的条件不变，才能达到实验目的．
（3）已知：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快．
①针对上述实验现象，某同学认为KMnO₄与H₂C₂O₄反应是放热反应，导致溶液温度升高，反应速率加快．从影响化学反应速率的因素看，你的猜想还可能是生成的锰离子有催化作用的影响．
②若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，还需要选择的试剂最合理的是C．
A．硫酸钾         B．氯化锰         C．硫酸锰          D．水．

Answer 1

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）①锰离子有催化作用；
②要想验证锰离子的催化作用，再加入硫酸锰即可．

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（S₂O₈^2-）：n（S₂O₃^2-）=1：2，确保能观察到蓝色，碘需有剩余，即n（S₂O₈^2-）：n（S₂O₃^2-）$＞\frac{1}{2}$，
故答案为：无色；蓝色；$＞\frac{1}{2}$；
（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2mL水，
故答案为：2.0；保证反应物K₂S₂O₈浓度改变，而其他的条件不变，才能达到实验目的；
（3）①KMnO₄与H₂C₂O₄反应生成硫酸锰，锰离子有催化作用，所以猜想还可能是催化剂的作用，
故答案为：生成的锰离子有催化作用；
②要想验证锰离子的催化作用，在做对比实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否变化即可，不能加入氯化锰，阴离子氯离子对实验有干扰，
故答案为：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，注意对实验现象的分析，