Question

碘在科研與生活中有重要應(yīng)用．某一興趣小組用0.50mol?L^-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?L^-1K₂S₂O₈、0.10mol?L^-1Na₂S₂O₃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：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(dāng)溶液中的

 

（填寫(xiě)化學(xué)式）耗盡后，溶液顏色將由無(wú)色變成為藍(lán)色．為確保能觀察到藍(lán)色，S₂O₃^2-與S₂O₈^2-初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為：n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）

 

．
（2）為探討反應(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/m
		水		Na
①	0.0	0.0	4.0	4.0	.0
②	9.0	.0	4.0	4.0	.0
③	.0	Vx	4.0	4.0	.0

表中Vx=

 

mL，理由是

 

．
（3）已知某條件下，濃度c（S₂O₈^2-）～反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線如下圖，若保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中，分別畫(huà)出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)c（S₂O₈^2-）～t的變化曲線示意圖（進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)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(yīng)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(yīng)的△H=

 

（用含△H₁、△H₂的代數(shù)式表示）；碘電極作為該電池的

 

極．

Answer 1

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算

專(zhuān)題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,化學(xué)反應(yīng)速率專(zhuān)題

分析：（1）根據(jù)KI、Na₂S₂O₃與淀粉的反應(yīng)原理解答，注意反應(yīng)過(guò)程的快慢問(wèn)題；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募氨砀駭?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(duì)反應(yīng)速率影響時(shí)，其它條件應(yīng)相同；
（3）根據(jù)降低溫度和使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響解答；
（4）依據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱，根據(jù)碘在反應(yīng)中化合價(jià)降低，反應(yīng)還原反應(yīng)來(lái)分析；

解答： 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(dāng)S₂O₃^2-耗盡后，碘才能與淀粉作用顯示藍(lán)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(guān)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(lán)色，碘需有剩余，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜2：1；
故答案為：藍(lán)；＜2；
（2）對(duì)照實(shí)驗(yàn)1和2發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)2取的0.20mol?L^-1K₂S₂O₈溶液的體積9mL，比實(shí)驗(yàn)1少了1mL，說(shuō)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(yīng)速率與K₂S₂O₈濃度的關(guān)系，同樣原理對(duì)照實(shí)驗(yàn)1和3，為保證溶液的體積相同，須加2.0mL水，理由是保證其他條件不變，只改變反應(yīng)物K₂S₂O₈濃度，從而才到達(dá)對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />故答案為：2.0，保證其他條件不變，只改變反應(yīng)物K₂S₂O₈濃度，從而才到達(dá)對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />（3）保持其它條件不變，降低溫度，反應(yīng)速率降低，到達(dá)液顏色將由無(wú)色變成為藍(lán)色的時(shí)間變長(zhǎng)，而使用催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速率，所以到達(dá)液顏色將由無(wú)色變成為藍(lán)色的時(shí)間變短，故答案為：．
（4））①4Li（s）+O₂（g）═2Li₂O（s）△H₁
②4LiI（s）+O₂（g）═2I₂（s）+2Li₂O（s）△H₂
依據(jù)蓋斯定律

(①-②)

2

得：2Li（s）+I₂（s）═2LiI（s），所以△H=

1

2

（△H₁-△H₂）；碘在反應(yīng)中化合價(jià)降低，反應(yīng)還原反應(yīng)，在正極放電．
故答案為：

1

2

（△H₁-△H₂）；正．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了中和滴定、反應(yīng)熱的計(jì)算、對(duì)照實(shí)驗(yàn)，明確蓋斯定律的應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．