Question

（2012?廣東）碘在科研與生活中有重要作用，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+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，當溶液中的

Na₂S₂O₃

耗盡后，溶液顏色將由無色變為藍色，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

．
（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=

2

 ml，理由是

保證其他條件不變，只改變反應物K₂S₂O₈濃度，從而才到達對照實驗目的

．
（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，若保持其它條件不變，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-）～反應時間t的變化曲線示意圖（進行相應的標注）．

（4）碘也可用作心臟起捕器電源-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=

△H1-△H2

2

；碘電極作為該電池的

正

極．

Answer 1

分析：（1）根據KI、Na₂S₂O₃與淀粉的反應原理解答，注意反應過程的快慢問題；
（2）根據實驗目的及表格數據分析，從而確定Vx的大小及理由，注意探究物質的量濃度對反應速率影響時，其它條件應相同；
（3）降低溫度，化學反應速率減小，則到達平衡時間延長；加入催化劑，增大反應速率，則縮短反應到達平衡時間；
（4）將第一個方程式與第二個方程式相減再除以2，焓變進行相應改變，正極上得電子發生還原反應．

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，先發生S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），后發生I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），當S₂O₃^2-耗盡后，碘才能與淀粉作用顯示藍色，根據I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快）方程式知，I₂與S₂O₃^2-的物質的量的關系為1：2，即1mol碘需2molS₂O₃^2-，根據方程式S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂知，生成1mol碘需為1molS₂O₈^2-，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）=2：1，為確保能觀察到藍色，碘需有剩余，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜2：1，
故答案為：Na₂S₂O₃；＜2；
（2）對照實驗1和2發現，實驗2取的0.20mol?L^-1K₂S₂O₈溶液的體積9mL，比實驗1少了1mL，說明取的K₂S₂O₈物質的量少，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，探究的是該反應速率與K₂S₂O₈濃度的關系，同樣原理對照實驗1和3，為保證溶液的體積相同，須加2mL水，
故答案為：2；理由是保證其他條件不變，只改變反應物K₂S₂O₈濃度，從而才到達對照實驗目的；
（3）保持其它條件不變，降低溫度，反應速率降低，到達液顏色將由無色變成為藍色的時間變長，而使用催化劑，能加快化學反應速率，所以到達液顏色將由無色變成為藍色的時間變短，故答案為：
；

（4）①4Li（s）+O₂ （g）=2Li₂O（s）△H₁
②4LiI（s）+O₂ （g）=2I₂ （s）+2Li₂O（s）△H₂
將方程式

①-②

2

得2Li（s）+I₂ （s）=2LiI（s），△H=

△H1-△H2

2

，該反應中碘得電子發生還原反應，所以碘是在正極上發生反應，故答案為：

△H1-△H2

2

；正極．

點評：本題考查了實驗探究，注意探究外界條件對化學反應影響時，只能改變一個條件，其它條件必須相同，否則不能得出正確結論，難度較大．