【題目】某小組進(jìn)行實驗:向硫酸酸化的過氧化氫溶液中加入碘化鉀、淀粉和硫代硫酸鈉的混合溶液,一段時間后溶液變藍(lán)。查閱資料知體系中存在兩個主要反應(yīng):

反應(yīng)iH2O2(aq) + 2I(aq) + 2H+(aq) I2(aq) + 2H2O(l) ΔH1 = -247.5 kJ/mol

反應(yīng)iiI2(aq) + 2S2O32-(aq) 2I(aq) + S4O62-(aq) ΔH2 = -1021.6 kJ/mol

1H2O2S2O32-反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______。

2)下列實驗方案可證實上述反應(yīng)過程。將實驗方案補充完整(所用試劑濃度均為0.01 mol/L)。

a.向酸化的H2O2溶液中加入________溶液,溶液幾秒后變?yōu)樗{(lán)色。

b_________,溶液立即褪色。

3)探究c(H+)對反應(yīng)速率的影響,實驗方案如下表所示。(所用試劑除H2O以外,濃度均為0.01 mol/L

實驗序號

a

b

H2O2/mL

5

______

H2SO4/mL

4

2

Na2S2O3/mL

8

_____

KI(含淀粉)/mL

3

_____

H2O

0

______

將上述溶液迅速混合

觀察現(xiàn)象

溶液變藍(lán)所需時間

t1

溶液變藍(lán)所需時間

t2

將實驗b補充完整。

對比實驗a和實驗b,t1_____t2(填“>”“<”)。

結(jié)合(2)中現(xiàn)象解釋溶液混合后一段時間才變藍(lán)的原因________。

利用實驗a的數(shù)據(jù),計算t1時間內(nèi)H2O2S2O32-反應(yīng)的平均反應(yīng)速率(用H2O2濃度的變化表示)________mol/(L·s)。

【答案】H2O2(aq)+2S2O32-(aq)+2H+(aq)=S4O62-(aq)+2H2O(l) △H=-1269.1kJ/mol 淀粉碘化鉀 a中所得藍(lán)色溶液中加入硫代硫酸鈉溶液 5 8 3 2 < 反應(yīng)慢,反應(yīng)快,反應(yīng)生成的I2立即與S2O32-反應(yīng),直至S2O32-被消耗盡,再生成的I2才能使淀粉變藍(lán),因此溶液混合一段時間后才變藍(lán) mol/(Ls)

【解析】

1)已知反應(yīng)iH2O2(aq) + 2I(aq) + 2H+(aq) I2(aq) + 2H2O(l) ΔH1 = -247.5 kJ/mol

反應(yīng)iiI2(aq) + 2S2O32-(aq) 2I(aq) + S4O62-(aq) ΔH2 = -1021.6 kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,由i+ii得反應(yīng)H2O2(aq)+2S2O32-(aq)+2H+(aq)=S4O62-(aq)+2H2O(l) △H=ΔH1H2=-1269.1kJ/mol,故H2O2S2O32-反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2O2(aq)+2S2O32-(aq)+2H+(aq)=S4O62-(aq)+2H2O(l) △H=-1269.1kJ/mol

2a.向酸化的H2O2溶液中加入淀粉碘化鉀溶液,碘離子被氧化生成碘單質(zhì)使淀粉變藍(lán),故溶液幾秒后變?yōu)樗{(lán)色;

b.向a中所得藍(lán)色溶液中加入硫代硫酸鈉溶液,碘被還原生成碘離子,溶液立即褪色;

3)探究c(H+)對反應(yīng)速率的影響,實驗方案如下表所示。(所用試劑除H2O以外,濃度均為0.01 mol/L),為使探究時每次只改變一個條件,所加溶液總體積必須相等,故:

將實驗b補充完整,分別為58、3、2;

對比實驗a和實驗b,實驗a c(H+)較大,濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越大,故t1<t2

反應(yīng)慢,反應(yīng)快,反應(yīng)生成的I2立即與S2O32-反應(yīng),直至S2O32-被消耗盡,再生成的I2才能使淀粉變藍(lán),因此溶液混合一段時間后才變藍(lán);

利用實驗a的數(shù)據(jù),用H2O2濃度的變化表示t1時間內(nèi)H2O2S2O32-反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為mol/(L·s)。

練習(xí)冊系列答案
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X

Y

Z

箭頭上所標(biāo)數(shù)字的反應(yīng)條件

A.

NO

NO2

HNO3

①常溫遇氧氣

B.

Cl2

NaClO

HClO

②通入CO2

C.

Na2O2

NaOH

NaCl

③加入H2O2

D.

Al2O3

NaAlO2

Al(OH)3

④加NaOH溶液

A. A B. B C. C D. D

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(1)寫出元素符號:A______、C______,E在元素周期表中的位置是________________

(2)C、D、E原子半徑由大到。______(寫元素符號,后同)C、D、E簡單離子的半徑由大到小_____

(3)A常用作電池的電極材料,含A的電池通常采用非水電解質(zhì)或固體電解質(zhì),原因是______(用化學(xué)方程式解釋)

(4)B與氫元素可以形成10電子微粒X18電子微粒Y,Y是一種良好的火箭燃料。X中含有的共價鍵類型是_______,Y的電子式為_________

(5)C的兩種單質(zhì)在常溫下都是氣體,它們互為____________。比較C的氫化物和E的氫化物沸點:C___E(”““=”),原因是____________

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(3)寫出由A→M的化學(xué)方程式_______________________________

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(5)苯乙胺()是生物體中重要的生物堿。寫出用苯甲醇、硝基甲烷(CH3NO2為原料制備苯乙胺的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任選)。合成路線流程圖示例如下: _____________

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