题目内容
（12分） 在室温下，化学反应I–(aq) + OCl–(aq) = OI–(aq) + Cl–(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：
| 实验编号 | I–的初始浓度 (mol·L-1) | OCl–的初始浓度 (mol·L-1) | OH–的初始浓度 (mol·L-1) | 初始速率v (mol·L-1· s-1) |
| 1 | 2 × 10–3 | 1.5 × 10–3 | 1.00 | 1.8 × 10–4 |
| 2 | a | 1.5 × 10–3 | 1.00 | 3.6 × 10–4 |
| 3 | 2 × 10–3 | 3 × 10–3 | 2.00 | 1.8 × 10–4 |
| 4 | 4 × 10–3 | 3 × 10–3 | 1.00 | 7.2 × 10–4 |
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v= k [I–]1[OCl–]b [OH–]c（温度一定时，k为常数）
①为了实施实验1，某同学取5mL0.02mol·L-1碘化钾溶液、5mL0.015 mol·L-1次氯酸钠溶液、40mL某浓度氢氧化钠溶液混合反应。则该氢氧化钠溶液物质的量浓度为 ________________（2分）
②实验2中，a= （2分）
③设计实验2和实验4的目的是 ；（2分）
④计算b、c值：b= ；c= （4分）
⑤若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13，反应的初始速率v= 。（2分）
（1）1.25mol/L（2）4×10-3（3）探究OCl－浓度对反应初始速率的影响，解出b
（4）b=1 c=－1 （5）v=7.2×10-3 mol·L-1·S-1
解析:（1）因为碘化钾的浓度是0.02mol/L，而混合后是0.002mol/L，所以混合后溶液的体积是 
，解得V是50ml。所以碱的体积是50ml－5ml－5ml＝40ml，因此
，解得c＝1.25mol/L。
（2）将实验2中的有关数据代入v= k [I–]1 [OCl–]b [OH–]c可得,a＝4×10-3mol/L。
（3）实验2和实验4相比不同的是Ocl－的初始浓度，实验目的是探究OCl－浓度对反应初始速率的影响。
（4）将实验1和实验4的数据分别代入v=k [I–]1 [OCl–]b [OH–]c可得，b＝1。同样将实验3和实验4的有关数据代入v=k [I–]1 [OCl–]b [OH–]c可得c＝－1。
（5）pH = 13，则c(OH－)＝0.1mol/L。所以V＝k [I–]1[OCl–]b [OH–]c＝[I–]1[OCl–]b ×（0.1）－1。又因为k[I–]1 [OCl–]b×（1）－1＝7.2 × 10–4，解得v=7.2×10-3 mol·L-1·S-1。
科学实验活动册系列答案（12分）在室温下，化学反应I–(aq) + OCl–(aq) = OI–(aq) + Cl–(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：
| 实验编号 | I–的初始浓度 (mol·L-1) | OCl–的初始浓度 (mol·L-1) | OH–的初始浓度 (mol·L-1) | 初始速率v (mol·L-1· s-1) |
| 1 | 2 × 10–3 | 1.5 × 10–3 | 1.00 | 1.8 × 10–4 |
| 2 | a | 1.5 × 10–3 | 1.00 | 3.6 × 10–4 |
| 3 | 2 × 10–3 | 3 × 10–3 | 2.00 | 1.8 × 10–4 |
| 4 | 4 × 10–3 | 3 × 10–3 | 1.00 | 7.2 × 10–4 |
①为了实施实验1，某同学取5mL0.02mol·L-1碘化钾溶液、5mL0.015 mol·L-1次氯酸钠溶液、40mL某浓度氢氧化钠溶液混合反应。则该氢氧化钠溶液物质的量浓度为 ________________（2分）
②实验2中，a= （2分）
③设计实验2和实验4的目的是 ；（2分）
④计算b、c值：b= ；c= （4分）
⑤若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13，反应的初始速率v= 。（2分）
（1）M由两种短周期元素组成，每个M分子含有18个电子，其分子球棍模型如图所示。测得M的摩尔质量为32g/mol。画出编号为2的原子结构示意图： 。
（2）已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH为3.5，加入氯水，振荡后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是 （用离子方程式表示）。
（3）在常温常压和光照条件下，N2在催化剂（TiO2）表面与H2O反应，生成1molNH3和O2时的能量变化值为382.5kJ，达到平衡后此反应NH3生成量与温度的实验数据如下表。则该反应的热化学方程式为 。
|
T/K |
303 |
313 |
323 |
|
NH3生成量/（10—1mol） |
4.3 |
5.9 |
6.0 |
（4）在溶液中，一定浓度的NH4＋能溶解部分Mg(OH)2固体，反应如下：
2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)
+2NH3·H2O(aq)
写出上述反应的平衡常数表达式
某研究性学习小组为探究Mg2+与NH3·H2O反应形成沉淀的情况，设计如下两组实验
|
实验① |
等体积1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合 |
生成白色沉淀 |
|
实验② |
等体积0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合 |
无现象 |
请分析实验①、②产生不同现象的原因： 。
（5）在室温下，化学反应I—(aq)+ ClO—(aq) = IO—(aq) + Cl—(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：
|
实验编号 |
I—的初始浓度 (mol·L—1) |
ClO—的初始浓度 (mol·L—1) |
OH—的初始浓度 (mol·L—1) |
初始速率v (mol·L—1· s—1) |
|
1 |
2 × 10—3 |
1.5 × 10—3 |
1.00 |
1.8 × 10—4 |
|
2 |
a |
1.5 × 10—3 |
1.00 |
3.6 × 10—4 |
|
3 |
2 × 10—3 |
3 × 10—3 |
2.00 |
1.8 × 10—4 |
|
4 |
4 × 10—3 |
3 × 10—3 |
1.00 |
7.2 × 10—4 |
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v= k [I—]1 [ClO—]b [OH—]c（温度一定时，k为常数）。
①设计实验2和实验4的目的是 ；
②若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13，反应的初始速率v= 。
（12分） 在室温下，化学反应I–(aq) + OCl–(aq) = OI–(aq) + Cl–(aq)的反应物初始浓度、溶液中的氢氧根离子初始浓度及初始速率间的关系如下表所示：
|
实验编号 |
I–的初始浓度 (mol·L-1) |
OCl–的初始浓度 (mol·L-1) |
OH–的初始浓度 (mol·L-1) |
初始速率v (mol·L-1· s-1) |
|
1 |
2 × 10–3 |
1.5 × 10–3 |
1.00 |
1.8 × 10–4 |
|
2 |
a |
1.5 × 10–3 |
1.00 |
3.6 × 10–4 |
|
3 |
2 × 10–3 |
3 × 10–3 |
2.00 |
1.8 × 10–4 |
|
4 |
4 × 10–3 |
3 × 10–3 |
1.00 |
7.2 × 10–4 |
已知表中初始反应速率与有关离子浓度关系可以表示为v= k [I–]1 [OCl–]b [OH–]c（温度一定时，k为常数）
①为了实施实验1，某同学取5mL0.02mol·L-1碘化钾溶液、5mL0.015 mol·L-1次氯酸钠溶液、40mL某浓度氢氧化钠溶液混合反应。则该氢氧化钠溶液物质的量浓度为 ________________（2分）
②实验2中，a= （2分）
③设计实验2和实验4的目的是 ；（2分）
④计算b、c值：b= ；c= （4分）
⑤若实验编号4的其它浓度不变，仅将溶液的酸碱值变更为pH = 13，反应的初始速率v= 。（2分）