Question

（12分）在室溫下，化學反應I^–_(aq) + OCl^–_(aq) = OI^–_(aq) + Cl^–_(aq)的反應物初始濃度、溶液中的氫氧根離子初始濃度及初始速率間的關(guān)系如下表所示：

實驗編號	I–的初始濃度 (mol·L-1)	OCl–的初始濃度 (mol·L-1)	OH–的初始濃度 (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

已知表中初始反應速率與有關(guān)離子濃度關(guān)系可以表示為v=" k" [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c（溫度一定時，k為常數(shù)）
①為了實施實驗1，某同學取5mL0.02mol·L^-1碘化鉀溶液、5mL0.015 mol·L^-1次氯酸鈉溶液、40mL某濃度氫氧化鈉溶液混合反應。則該氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量濃度為              ________________（2分）
②實驗2中，a=                   （2分）
③設(shè)計實驗2和實驗4的目的是                                   ；（2分）
④計算b、c值：b=          ；c=            （4分）
⑤若實驗編號4的其它濃度不變，僅將溶液的酸堿值變更為pH = 13，反應的初始速率v=                 。（2分）

Answer 1

（1）1.25mol/L（2）4×10^-3（3）探究OCl^－濃度對反應初始速率的影響，解出b
（4）b=1    c=－1       （5）v=7.2×10^-3 mol·L^-1·S^-1

（1）因為碘化鉀的濃度是0.02mol/L，而混合后是0.002mol/L，所以混合后溶液的體積是 ，解得V是50ml。所以堿的體積是50ml－5ml－5ml＝40ml，因此
，解得c＝1.25mol/L。
（2）將實驗2中的有關(guān)數(shù)據(jù)代入v=" k" [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得,a＝4×10^-3mol/L。
（3）實驗2和實驗4相比不同的是Ocl^－的初始濃度，實驗目的是探究OCl^－濃度對反應初始速率的影響。
（4）將實驗1和實驗4的數(shù)據(jù)分別代入v=" k" [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得，b＝1。同樣將實驗3和實驗4的有關(guān)數(shù)據(jù)代入v=" k" [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得c＝－1。
（5）pH = 13，則c(OH^－)＝0.1mol/L。所以V＝k [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c＝[I^–­]¹ [OCl^–]^b ×（0.1）^－1。又因為k[I^–­]¹ [OCl^–]^b×（1）^－1＝7.2 × 10^–4，解得v=7.2×10^-3 mol·L^-1·S^-1。