Question

19．某學(xué)�；瘜W(xué)興趣小組以在不同的溫度下淀粉遇碘變藍(lán)色的快慢為背景來研究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率影響．具體研究過程：
1、反應(yīng)原理：NaHSO₃首先和KIO₃反應(yīng)先產(chǎn)生碘離子，NaHSO₃消耗完碘離子再和過量的KIO₃溶液反應(yīng)生成I₂．在實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)NaHSO₃完全消耗即有I₂析出，即淀粉變藍(lán)．請寫出此反應(yīng)過程的離子方程式：3HSO₃^-+IO₃^-=I^-+SO₄^2-+3H⁺、IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O．
2、探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響：
已知NaHSO₃溶液在不同溫度下均可被過量KIO₃氧化，根據(jù)I₂析出所需時(shí)間可以求得NaHSO₃的反應(yīng)速率．實(shí)驗(yàn)如下：將濃度均為0.020mol•L^-1NaHSO₃（含少量淀粉）10.0mL、KIO₃（過量）酸性溶液40.0mL混合，記錄10～55℃間溶液變藍(lán)時(shí)間，55℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示．據(jù)圖分析討論：
（1）興趣小組對于55℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán)原因進(jìn)行了猜測：
假設(shè)一：此溫度下，亞硫酸氫鈉分解；
假設(shè)二：沒有生成單質(zhì)碘；
假設(shè)三：淀粉變質(zhì)；
…
（2）由圖分析：溫度的變化與溶液變藍(lán)時(shí)間的關(guān)系是：40℃以前，溫度越高，反應(yīng)速率越快，40℃后溫度越高，變色時(shí)間越長，反應(yīng)速率越慢．
（3）圖中b、c兩點(diǎn)對應(yīng)的NaHSO₃反應(yīng)速率為v_（b）小于v_（c）（填大于、小于或等于）．
（4）圖中a點(diǎn)對應(yīng)的NaHSO₃反應(yīng)平均速率為5.0×10^-5mol•L^-1•s^-1．
（5）根據(jù)圖象分析，你認(rèn)為淀粉能否作為檢驗(yàn)碘單質(zhì)的試劑？簡述理由：溫度高于40℃時(shí)，淀粉易糊化，不宜在高于40℃的條件下作指示劑．．

Answer 1

分析 1、首先NaHSO₃被氧化為SO₄^2-，同時(shí)KIO₃被還原為碘離子，其次過量的KIO₃和碘離子發(fā)生歸中反應(yīng)生成單質(zhì)碘，根據(jù)電子得失守恒以及質(zhì)量守恒判斷；
2、（1）55℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán)還可能是沒有單質(zhì)碘，或者淀粉變質(zhì)來分析；
（2）由圖象可知，40℃之前溫度越高溶液變藍(lán)所需要的時(shí)間越短；40℃之后溫度越高溶液變藍(lán)所需要的時(shí)間越長，其變化趨勢相反；
（3）b、c點(diǎn)對應(yīng)的溫度不同；
（3）根據(jù)V=$\frac{△c}{△t}$來解答；
（4）溫度高于40℃時(shí)，淀粉易糊化；

解答 解：1、NaHSO₃被氧化為SO₄^2-，同時(shí)KIO₃被還原為碘離子，其反應(yīng)的離子方程式為：3HSO₃^-+IO₃^-=I^-+SO₄^2-+3H⁺；過量的KIO₃和碘離子發(fā)生歸中反應(yīng)生成單質(zhì)碘，其反應(yīng)的離子方程式為：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
故答案為：5HSO₃^-+2IO₃^-=I₂+5SO₄^2-+3H⁺+H₂O；IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
2、（1）55℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán)還可能是沒有單質(zhì)碘，或者淀粉變質(zhì)；
故答案為：沒有生成單質(zhì)碘；淀粉變質(zhì)；
（2）從圖象中可以看出，40℃以前，溫度越高，反應(yīng)速率越快，40℃后溫度越高，變色時(shí)間越長，反應(yīng)速率越慢，其變化趨勢相反；
故答案為：40℃以前，溫度越高，反應(yīng)速率越快，40℃后溫度越高，變色時(shí)間越長，反應(yīng)速率越慢，其變化趨勢相反；
（3）由圖中b、c反應(yīng)時(shí)間相同、溫度不同可知，溫度高反應(yīng)速率快，故反應(yīng)速率不同；
故答案為：小于；
（4）a點(diǎn)時(shí)間為80s，濃度變化量為$\frac{0.02mol/L×0.01L}{0.05L}$=0.004mol/L，a點(diǎn)對應(yīng)的NaHSO₃反應(yīng)速率為V=$\frac{0.004mol/L}{80s}$=5.0×10^-5mol•L^-1•s^-1；
故答案為：5.0×10^-5mol•L^-1•s^-1；
（5）溫度高于40℃時(shí)，淀粉易糊化，故淀粉不宜在高于40℃的條件下作指示劑；
故答案為：溫度高于40℃時(shí)，淀粉易糊化，不宜在高于40℃的條件下作指示劑．

點(diǎn)評 本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，側(cè)重圖象分析及溫度對反應(yīng)的影響，注意不同溫度下均可被過量KIO₃氧化，注重分析能力和解決問題能力的考查，題目難度較大．