Question

（16分）（2012?廣東）碘在科研與生活中有重要作用，某興趣小組用0.50mol?L^﹣1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?L^﹣1K₂S₂O₈、0.10mol?L^﹣1Na₂S₂O₃等試劑，探究反應條件對化學反應速率的影響．
已知：S₂O₈^2﹣+2I^﹣=2SO₄^2﹣+I₂（慢）     I₂+2S₂O₃^2﹣=2I^﹣+S₄O₆^2﹣ （快）
（1）向KI、Na₂S₂O₃與淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，當溶液中的　       　耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{色，為確保能觀察到藍色，S₂O₃^2﹣與S₂O₈^2﹣初始的物質(zhì)的量需滿足的關系為：n（S₂O₃^2﹣）：n（S₂O₈^2﹣）　         　．
（2）為探究反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：

實驗 序號	體積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=　    　 ml，理由是　                 　．
（3）已知某條件下，濃度c（S₂O₈^2﹣）～反應時間t的變化曲線如圖13，若保持其它條件不變，請在答題卡坐標圖中，分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時c（S₂O₈^2﹣）～反應時間t的變化曲線示意圖（進行相應的標注）．

（4）碘也可用作心臟起捕器電源﹣鋰碘電池的材料，該電池反應為：2Li（s）+I₂（s）=2LiI（s）△H
已知：4Li（s）+O₂（g）=2Li₂O（s）△H₁
4LiI（s）+O₂（g）=2I₂（s）+2Li₂O（s）△H₂
則電池反應的△H=              ；碘電極作為該電池的　      　極．

Answer 1

（1）Na₂S₂O₃；＜2（2）2；理由是保證其他條件不變，只改變反應物K₂S₂O₈濃度，從而才到達對照實驗目的（3）（4）；正極

（1）根據(jù)KI、Na₂S₂O₃與淀粉的反應原理解答，注意反應過程的快慢問題；
（2）根據(jù)實驗目的及表格數(shù)據(jù)分析，從而確定Vx的大小及理由，注意探究物質(zhì)的量濃度對反應速率影響時，其它條件應相同；
（3）降低溫度，化學反應速率減小，則到達平衡時間延長；加入催化劑，增大反應速率，則縮短反應到達平衡時間；
（4）將第一個方程式與第二個方程式相減再除以2，焓變進行相應改變，正極上得電子發(fā)生還原反應．
解：（1）向KI、Na₂S₂O₃與淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，先發(fā)生S₂O₈^2﹣+2I^﹣═2SO₄^2﹣+I₂（慢），后發(fā)生I₂+2S₂O₃^2﹣═S₄O₆^2﹣+2I^﹣ （快），當S₂O₃^2﹣耗盡后，碘才能與淀粉作用顯示藍色，根據(jù)I₂+2S₂O₃^2﹣═S₄O₆^2﹣+2I^﹣ （快）方程式知，I₂與S₂O₃^2﹣的物質(zhì)的量的關系為1：2，即1mol碘需2molS₂O₃^2﹣，根據(jù)方程式S₂O₈^2﹣+2I^﹣═2SO₄^2﹣+I₂知，生成1mol碘需為1molS₂O₈^2﹣，即n（S₂O₃^2﹣）：n（S₂O₈^2﹣）=2：1，為確保能觀察到藍色，碘需有剩余，即n（S₂O₃^2﹣）：n（S₂O₈^2﹣）＜2：1，
故答案為：Na₂S₂O₃；＜2；
（2）對照實驗1和2發(fā)現(xiàn)，實驗2取的0.20mol?L^﹣1K₂S₂O₈溶液的體積9mL，比實驗1少了1mL，說明取的K₂S₂O₈物質(zhì)的量少，加水1mL，保證了溶液的體積不變，所以在其它條件不變的情況下，探究的是該反應速率與K₂S₂O₈濃度的關系，同樣原理對照實驗1和3，為保證溶液的體積相同，須加2mL水，
故答案為：2；理由是保證其他條件不變，只改變反應物K₂S₂O₈濃度，從而才到達對照實驗目的；
（3）保持其它條件不變，降低溫度，反應速率降低，到達液顏色將由無色變成為藍色的時間變長，而使用催化劑，能加快化學反應速率，所以到達液顏色將由無色變成為藍色的時間變短，故答案為：
；
（4）①4Li（s）+O₂（g）=2Li₂O（s）△H₁
②4LiI（s）+O₂（g）=2I₂（s）+2Li₂O（s）△H₂
將方程式得2Li（s）+I₂（s）=2LiI（s），△H=，該反應中碘得電子發(fā)生還原反應，所以碘是在正極上發(fā)生反應，故答案為：；正極．
點評：本題考查了實驗探究，注意探究外界條件對化學反應影響時，只能改變一個條件，其它條件必須相同，否則不能得出正確結論，難度較大．