题目内容

8．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：S2O82-+2I-═2SO42-+I2（慢）         I2+2S2O32-═2I-+S4O62-（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，S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为：n（S2O32-）：n（S2O82-）＜2．
（2）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
实验序号体积V/mL
K2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液
①10.00.04.04.02.0
②9.01.04.04.02.0
③8.0Vx4.04.02.0
表中Vx2.0 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）已知某条件下，浓度c（S2O82-）反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S2O82-）-t的变化曲线示意图（进行相应的标注）
（4）碘也可用作心脏起搏器电源-锂碘电池的材料，该电池反应为：
2Li（s）+I2（s）═2LiI（s）△H
已知：①4Li（s）+O2（g）═2Li2O（s）△H1
②4LiI（s）+O2（g）═2I2（s）+2Li2O（s）△H2
则电池反应的△H=$\frac{△{H}_{1}-△{H}_{2}}{2}$；碘电极作为该电池的正极．

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；
（4）将第一个方程式与第二个方程式相减再除以2，焓变进行相应改变，正极上得电子发生还原反应．

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S2O82-+2I-═2SO42-+I2（慢），后发生I2+2S2O32-═S4O62-+2I- （快），当S2O32-耗尽后，碘才能与淀粉作用显示蓝色，根据I2+2S2O32-═S4O62-+2I- （快）方程式知，I2与S2O32-的物质的量的关系为1：2，即1mol碘需2molS2O32-，根据方程式S2O82-+2I-═2SO42-+I2知，生成1mol碘需为1molS2O82-，即n（S2O32-）：n（S2O82-）=2：1，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，即n（S2O32-）：n（S2O82-）＜2：1，
故答案为：Na2S2O3；＜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）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，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，
故答案为：
；

（4）①4Li（s）+O2 （g）=2Li2O（s）△H1
②4LiI（s）+O2 （g）=2I2 （s）+2Li2O（s）△H2
将方程式$\frac{①-②}{2}$得2Li（s）+I2 （s）=2LiI（s），△H=$\frac{△{H}_{1}-△{H}_{2}}{2}$，该反应中碘得电子发生还原反应，所以碘是在正极上发生反应，
故答案为：$\frac{△{H}_{1}-△{H}_{2}}{2}$；正极．

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，化学反应速率与图象的关系，盖斯定律的应用，本题综合性较强．

练习册系列答案
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滴定前读数滴定后读数
第一次20.000.5020.40
第二次20.001.0024.10
第三次20.004.0024.10
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（2）滴定达到终点的现象最后一滴氢氧化钠溶液加入，溶液由无色恰好变成浅红色，且半分钟内不褪色；
（3）根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度为0.1000mol/L．
（4）排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图的丙操作，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液．

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