Question

（共12分）碘在科研與生活中有重要應用。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+2 S₂O₃^2-==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成為藍色。為確保能觀察到藍色，S₂O₃^2-與S₂O₈^2-初始的物質的量需滿足的關系為：n(S₂O₃^2-):n(S₂O₈^2-)_______。

（2）為探討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：

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(S₂O₈^2-)～t的變化曲線示意圖（進行相應地標注）

（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）     △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=_______________。

 

Answer 1

【答案】

（共12分）(1) Na₂S₂O₃（1分），<2  （2分）

(2) 2（1分）  保證反應物K₂S₂O₈濃度改變，而其他的不變，才到達實驗目的（2分）

(3) （4分，文字和線畫對各給1分）

 (4) (△H₁-△H₂)/2（2分）

【解析】

試題分析：（1）由于Na₂S₂O₃能被單質碘氧化，即Na₂S₂O₃是消耗單質碘的，所以當溶液中的Na₂S₂O₃耗盡后，溶液顏色將由無色變成為藍色。為確保能觀察到藍色，則Na₂S₂O₃應該是不足的，所以根據(jù)反應的方程式可知，恰好反應時，S₂O₃^2-與S₂O₈^2-的物質的量之比是2︰1，因此為確保能觀察到藍色，S₂O₃^2-與S₂O₈^2-初始的物質的量需滿足的關系為n(S₂O₃^2-):n(S₂O₈^2-)＜2︰1。

（2）由于要保證保證反應物K₂S₂O₈濃度改變，而其他的不變，才到達實驗目的，所以根據(jù)實驗中的數(shù)據(jù)可知，溶液的總體積是20ml，因此Vx＝20ml－8.0ml－4.0ml－4.0ml－2.0ml＝2.0ml。

（3）降低溫度反應速率降低，則需要的反應時間增加。催化劑能加快反應速率，需要的反應時間減少，所以正確的圖像是（見答案）。

（4）根據(jù)蓋斯定律可知，（①－②）÷2即得到反應2Li（s）+I₂（s）=2LiI（s），所以該反應的△H＝(△H₁-△H₂)/2。

考點：考查外界條件對反應速率的影響、圖像識別和反應熱的有關計算

點評：該題屬于中等難度的試題，重點考查學生對化學基本概念的熟練掌握程度、以及靈活運用所學知識解決實際問題的能力。