Question

【題目】碘及其化合物在生產(chǎn)、生活中具有重要作用。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題:

（1）海帶灰浸取液中的碘元素以I-形式存在。現(xiàn)利用如下試劑：MnO2、稀硫酸、淀粉溶液，從中獲取單質(zhì)碘。請(qǐng)按要求完善下表:

序號(hào)	所選試劑	反應(yīng)原理或現(xiàn)象或解釋
方法1	MnO2、稀硫酸	離子方程式：________
方法2	稀硫酸、淀粉溶液	溶液變藍(lán)的原因。用離子方程式解釋: ____________

（2）反應(yīng)2HI(g) H2(g)+I2(g)的能量變化如圖1所示:其他條件相同，1molHI在不同溫度分解達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得體系中n(I2)隨溫度變化的曲線(xiàn)如圖2所示。

①比較2z______(x+y)(填 “<"、“>”或“=”).

②某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1/9,達(dá)平衡時(shí)，HI的轉(zhuǎn)化率=___________。

③只改變?cè)摲磻?yīng)的一個(gè)條件，試寫(xiě)出能提高HI轉(zhuǎn)化率的兩項(xiàng)措施：__________、_________。

（3）已知:i.分解1molH2O2放出熱量98kJ；ⅱ.含少量I-的溶液中，H2O2的分解機(jī)為: H2O2+I-H2O+IO-慢；H2O2+IO-H2O+O2+I-快。ⅲ.H2O2分解速率受多種因素影響，實(shí)驗(yàn)測(cè)得某溫度時(shí)不同條件下H2O濃度隨時(shí)間的變化如圖3、4所示:

請(qǐng)完善由以上信息可得到的如下結(jié)論:

①H2O2分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為___________。

②H2O2的分解速率與_________有關(guān)。

③“少量Mn2+存在時(shí)，溶液堿性越強(qiáng)H2O2分解速率越大”的結(jié)論是否正確_______(填“是"或“否”)；c(Mn2+)對(duì)H2O分解速率的影響是__________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4H++2I- =Mn2++I2+2H2O O2+4H++4I-=2I2+2H2O > 40% 移走I2 升溫 2H2O2(1) =2H2O(1) + O2(g) ΔH=-196 kJ/mol c(I-)、c(Mn2+)、溶液pH 否 c(Mn2+)越大H2O2分解速率越大

【解析】(1).在酸性條件下，二氧化錳把碘離子氧化為碘單質(zhì)，本身還原為Mn2+；正確答案為：

MnO2+4H++2I- =Mn2++I2+2H2O；酸性條件，碘離子被空氣中的氧氣氧化為碘單質(zhì)，正確答案為：O2+4H++4I-=2I2+2H2O；

（2）①根據(jù)圖示可知，溫度升高，碘的量增大，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；所以反應(yīng)物總能量小于生成物總能量，2z> (x+y)；正確答案：>

② 2HI(g) H2(g) + I2(g) 假設(shè)容器的體積為1L

起始濃度 1 0 0

變化濃度 2x x x

平衡濃度 1-2x x x

根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算：x2/(1-2x)2= K=1/9，解得x=0.2mol/L

HI的轉(zhuǎn)化率=2×0.2÷1×100%=40%；正確答案：40%；

③其他條件不變，減少氫氣或碘蒸氣的濃度，升高溫度都可以提高HI轉(zhuǎn)化率；正確答案：移走I2 ； 升溫；

（3）①H2O2的分解機(jī)理為：H2O2+I-H2O+IO-慢；H2O2+IO-H2O+O2+I-快。兩個(gè)式子相加處理，結(jié)果為H2O2分解反應(yīng)的化學(xué)方程式；然后根據(jù)分解1molH2O2放出熱量98kJ ，就可以寫(xiě)出熱化學(xué)方程式；正確答案2H2O2(1) =2H2O(1) + O2(g) ΔH=-196 kJ/mol；

②根據(jù)2個(gè)圖表看出，H2O2的分解速率與c(Mn2+)、c(I-)及溶液pH的有關(guān)；正確答案：c(Mn2+)、c(I-)及溶液pH；

③少量Mn2+存在時(shí)，根據(jù)圖表3可以看出，溶液的堿性越小，H2O2分解速率越大；正確答案：否；根據(jù)圖表4看出，堿性不變的情況下，c(Mn2+)越大，H2O2分解速率越大；正確答案：c(Mn2+)越大，H2O2分解速率越大；