Question

【題目】碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50 mol·L-1KI溶液、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8溶液、0.10 mol·L-1Na2S2O3溶液等試劑，探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知：S2O82—＋2I－=2SO42—＋I2(慢)，I2＋2S2O32—=2I－＋S4O62—(快)。請(qǐng)回答下列問題：

（1）向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，當(dāng)溶液中的________耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色，S2O32—與S2O82—初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為：n(S2O32—)∶n(S2O82—)___。

（2）為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	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(S2O82—)～反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如圖， 若保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)圖中，分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c(S2O82—)～t的變化曲線示意圖(進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注) ______。

Answer 1

【答案】S2O32-(其他合理寫法也可) ＜2 2.0 保持溶液總體積相同，僅改變S2O82—的濃度而其他物質(zhì)濃度不變(其他合理答案也可)

【解析】

（1）慢反應(yīng)中由I2生成，快反應(yīng)中消耗I2，慢反應(yīng)決定反應(yīng)速率，慢反應(yīng)中生成I2大于快反應(yīng)中消耗的I2時(shí)，可以觀察到溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；

（2）實(shí)驗(yàn)探究的是其他條件不變時(shí)，反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，保持總體積不變，再進(jìn)行分析；

（3）加入催化劑，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短；降低溫度，反應(yīng)速率減慢，達(dá)到平衡所需的時(shí)間延長，據(jù)此繪圖。

（1）慢反應(yīng)中由I2生成，使溶液變?yōu)樗{(lán)色，快反應(yīng)中消耗I2，慢反應(yīng)決定反應(yīng)速率，當(dāng)溶液中的S2O32—耗盡后，I2才能與淀粉結(jié)合顯藍(lán)色；I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-，1molI2消耗2mol S2O32-，S2O82-＋2I－=2SO42-＋I2可知生成1mol I2需S2O82-1mol，為確保能觀察到藍(lán)色，碘要有剩余，S2O32-與S2O82-初始的物質(zhì)的量之比n(S2O32-)∶n(S2O82-)<2:1，即小于2；

（2）保持溶液總體積相同，僅改變S2O82-的濃度而其他物質(zhì)濃度不變，能得到濃度對(duì)反應(yīng)規(guī)律的影響規(guī)律，因此Vx=2.0mL；

（3）加入催化劑，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需的時(shí)間縮短；降低溫度，反應(yīng)速率減慢，達(dá)到平衡所需的時(shí)間延長，因此曲線示意圖為：。