Question

（14分）碘在科研與生活中有重要應用,某興趣小組用0.50 mol·L-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L-1 K2S2O8、0.10 mol·L-1 Na2S2O3等試劑,探究反應條件對化學反應速率的影響。

已知:S2O82-+2I-2SO42-+I2(慢) I2+2S2O32- 2I-+ S4O62-(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,S2O32-與S2O82-初始的物質的量需滿足的關系為:n(S2O32-)∶n(S2O82-) 。

（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(S2O82-)反應時間t的變化曲線如圖所示,若保持其他條件不變,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(S2O82-)-t的變化曲線示意圖(進行相應的標注)

（4）碘也可用作心臟起搏器電源-鋰碘電池的材料,該電池反應為:

2Li(s)+I2(s)2LiI(s) ΔH

已知: ①4Li(s)+O2(g)2Li2O(s) ΔH1

②4LiI(s)+O2(g)2I2(s)+2Li2O(s) ΔH2

則電池反應的ΔH= ;碘電極作為該電池的 極。

 

Answer 1

（1） Na2S2O3 <2

（2）2.0 保證反應物K2S2O8濃度改變，而其他的條件不變，才能達到實驗目的；

（3）

（4）（△H1-△H2）/2 正

【解析】

試題分析：（1）根據題目所給信息可知，若溶液中仍存在Na2S2O3，則碘單質將不會存在，溶液不會變藍色，所以只有將Na2S2O3消耗完時，溶液才會由無色變?yōu)樗{色；根據化學方程式，Na2S2O3與K2S2O8完全反應，溶液中不存在碘單質時，Na2S2O3與K2S2O8的物質的量之比為2:1，所以為確保能觀察到藍色，則Na2S2O3的量少些，則n(S2O32-)∶n(S2O82-)<2；

（2）實驗①、②中KI溶液、Na2S2O3溶液、淀粉溶液的體積不變，且K2S2O8溶液與水的總體積是10.0mL，該實驗的目的是探究反應物濃度對化學反應速率的影響，為保證反應物K2S2O8濃度改變，而其他的條件不變，才能達到實驗目的，所以在實驗③中K2S2O8溶液與水的總體積必須也是10.0mL，則Vx=2.0mL；

（3）降低溫度，該反應的反應速率減慢，而使用催化劑則會加快反應速率，反應完全時溶液中c(S2O82-)不變，所以對應的圖像為；

（4）在2Li(s)+I2(s)2LiI(s)中I元素的化合價降低，發(fā)生還原反應，所以碘作電池的正極，根據蓋斯定律可知，ΔH=（①-②）/2=（△H1-△H2）/2.

考點：考查對實驗現象的分析，化學反應速率與圖像的關系，蓋斯定律的應用