Question

（13分）I．某校化學實驗小組探究濃度對化學反應速率的影響，并測定(NH₄)₂S₂O₈和KI反應的化學反應速率。進行如下實驗探究：

【實驗原理】

(NH₄)₂S₂O₈和KI反應的離子方程式為：S₂O₈^2－ + 2I^－= 2SO₄^2－ + I₂   （1）

平均反應速率的計算式為v(S₂O₈^2－)= 。

實驗時，向KI、Na₂S₂O₃和淀粉指示劑混合溶液中加入(NH₄)₂S₂O₈溶液，不斷攪拌。

在反應（1）進行的同時，發生反應：2S₂O₃^2－+ I₂ =  S₄O₆^2－+ 2I^－   （2）

反應(1)生成的I₂立即與S₂O₃^2－反應，生成無色的S₄O₆^2－和I^－。S₂O₃^2－耗盡時，反應（1）繼續生成的I₂才與淀粉作用呈現藍色。從加入(NH₄)₂S₂O₈溶液到出現藍色的時間為Δt。

【實驗內容】

（1）實驗小組設計的實驗記錄表和數據記錄如下，請將表中字母表示的空格填上。

實  驗  編  號	①	②	③	④	⑤
試劑 用量 (mL)	0.20  mol·L-1 (NH4)2S2O8溶液	20.0	10.0	b	20.0	20.0
0.20  mol·L-1 KI溶液	20.0	20.0	20.0	10.0	5.0
0.010  mol·L-1 Na2S2O3溶液	a	8.0	8.0	8.0	8.0
0.2% 淀粉溶液	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
0.20  mol·L-1KNO3溶液	0	0	0	10.0	c
0.20  mol·L-1(NH4)2SO4溶液	0	10.0	15.0	0	0
20 ℃時，反應時間Δt（s）	32	67	130	66	135
為了使溶液的離子強度和總體積保持不變，減少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分別用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液補足；溶液混合后體積不變

（2）為了使反應充分進行，減少數據誤差，實驗過程中應該不斷進行的操作是           。

（3）第①組實驗的v(S₂O₈^2－)=                     mol·(L·s)^-1。

（4）根據上表數據分析，可以得到的結論有（寫出一條即可）                     

                                                                            。

II．實驗小組查資料得知，向含有Na₂CO₃的Na₂S溶液中通入SO₂，可以制備上述實驗所需的Na₂S₂O₃。反應如下：Na₂CO₃ + SO₂= Na₂SO₃ + CO₂；2Na₂S + 3SO₂ = 2Na₂SO₃ + 3S↓；

Na₂SO₃ + S= Na₂S₂O₃。該小組根據上述原理設計下圖所示裝置制備Na₂S₂O₃。

（1）實驗應避免有害氣體排放到空氣中。裝置①、②中盛放的試劑依次是

①                                 ；

②                                 。

（2）實驗過程中，隨著氣體的通入，裝置①中有氣泡產生，還有大量黃色固體析出，繼續通入氣體，可以觀察到的現象是                                              。

（3）反應結束后，從制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃·5H₂O晶體的主要操作包括：                                                                    。

 

Answer 1

【答案】

（13分）

I（1）a  8.0  （1分）      b  5.0   （1分）     c  15.0  （1分）

（2）攪拌       （1分）     （3）2.5 × 10^-5         （2分）（4）反應物濃度增大反應速率加快；反應速率變化和反應物起始濃度變化存在比例關系；反應物濃度對反應速率的影響和化學計量數無關等（只答濃度對化學反應速率有影響不給分）       （1分）

 II（1）①Na₂S溶液、Na₂CO₃溶液 （2分）②NaOH溶液…（不寫溶液不得分）（1分）

（2）沉淀逐漸消失  （1分）    （3）加熱濃縮，冷卻結晶，過濾（2分）

【解析】略