Question

（16分）（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：S2O82﹣+2I﹣=2SO42﹣+I2（慢） I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣ （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為藍色，為確保能觀察到藍色，S2O32﹣與S2O82﹣初始的物質的量需滿足的關系為：n（S2O32﹣）：n（S2O82﹣）　 　．

（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=　 　 ml，理由是　 　．

（3）已知某條件下，濃度c（S2O82﹣）～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（S2O82﹣）～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= ；碘電極作為該電池的　 　極．

 

Answer 1

（1）Na2S2O3；＜2（2）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）（4）；正極

【解析】（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．

【解析】
（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S2O82﹣+2I﹣═2SO42﹣+I2（慢），后發生I2+2S2O32﹣═S4O62﹣+2I﹣ （快），當S2O32﹣耗盡后，碘才能與淀粉作用顯示藍色，根據I2+2S2O32﹣═S4O62﹣+2I﹣ （快）方程式知，I2與S2O32﹣的物質的量的關系為1：2，即1mol碘需2molS2O32﹣，根據方程式S2O82﹣+2I﹣═2SO42﹣+I2知，生成1mol碘需為1molS2O82﹣，即n（S2O32﹣）：n（S2O82﹣）=2：1，為確保能觀察到藍色，碘需有剩余，即n（S2O32﹣）：n（S2O82﹣）＜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

將方程式得2Li（s）+I2 （s）=2LiI（s），△H=，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：；正極．