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碘在科研与生活中有重要应用.某兴趣小组用0.50mol•L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol•L-1K2S2O8、0.10mol•L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响.已知:S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢)
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碘在科研与生活中有重要应用.某兴趣小组用0.50mol•L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol•L-1K2S2O8、0.10mol•L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响.已知:
S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢) I2+2S2O32-═2I-+S4O62-(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的___耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色.其中该反应速率快慢的是由___(填“第一个”或“第二个”)反应决定的.为确保能观察到蓝色,S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32-):n(S2O82-)___.
(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
表中V3、V4和V5取实验设计的体积数值,目的是___,表中的V2=___,理由是___.
(3)已知某条件下,浓度c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度(曲线a)和加入催化剂(曲线b)时c(S2O82-)~t的变化曲线示意图.
S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢) I2+2S2O32-═2I-+S4O62-(快)
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的___耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色.其中该反应速率快慢的是由___(填“第一个”或“第二个”)反应决定的.为确保能观察到蓝色,S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的关系为:n(S2O32-):n(S2O82-)___.
(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号 | 体积/mL溶液 | ||||
K2S2O8溶液 | H2O | KI溶液 | Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | |
① | 10.0 | 0.0 | 4.0 | 4.0 | 2.0 |
② | 9.0 | V1 | V3 | 4.0 | 2.0 |
③ | 8.0 | V2 | V4 | V5 | 2.0 |
(3)已知某条件下,浓度c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线如图13,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度(曲线a)和加入催化剂(曲线b)时c(S2O82-)~t的变化曲线示意图.
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答案和解析
(1)慢反应中有I2生成,使溶液变蓝色,而快反应中消耗I2,慢反应决定反应速率,当溶液中的 S2O32-或Na2S2O3耗尽后,碘才能与淀粉作用显示蓝色;
根据I2+2S2O32-═S4O62-+2I- (快)可知,1mol碘需2molS2O32-,根据方程式S2O82-+2I-═2SO42-+I2可知,生成1mol碘需为1molS2O82-,为确保能观察到蓝色,碘需有剩余,即n(S2O32-):n(S2O82-)<2:1,
故答案为:S2O32-或Na2S2O3;第一个;<2:1;
(2)实验目的是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,由表中数据可知,KI溶液、Na2S2O3溶液用量相等,应是探究K2S2O8浓度对反应速率的影响,保持溶液总体积相等,即其他条件不变,只改变反应物K2S2O8浓度,从而才达到对照实验目的,故Vx=10.0mL-8.0mL=2.0mL,
故答案为:探究K2S2O8浓度对反应速率的影响,KI溶液、Na2S2O3溶液用量相等;2.0;保证溶液总体积不变,即其他条件不变,只改变反应物K2S2O8浓度,从而才达到对照实验目的;
(3)保持其它条件不变,降低温度,反应速率降低,到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变长,而使用催化剂,能加快化学反应速率,所以到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变短,降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线示意图为:,
故答案为:.
根据I2+2S2O32-═S4O62-+2I- (快)可知,1mol碘需2molS2O32-,根据方程式S2O82-+2I-═2SO42-+I2可知,生成1mol碘需为1molS2O82-,为确保能观察到蓝色,碘需有剩余,即n(S2O32-):n(S2O82-)<2:1,
故答案为:S2O32-或Na2S2O3;第一个;<2:1;
(2)实验目的是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,由表中数据可知,KI溶液、Na2S2O3溶液用量相等,应是探究K2S2O8浓度对反应速率的影响,保持溶液总体积相等,即其他条件不变,只改变反应物K2S2O8浓度,从而才达到对照实验目的,故Vx=10.0mL-8.0mL=2.0mL,
故答案为:探究K2S2O8浓度对反应速率的影响,KI溶液、Na2S2O3溶液用量相等;2.0;保证溶液总体积不变,即其他条件不变,只改变反应物K2S2O8浓度,从而才达到对照实验目的;
(3)保持其它条件不变,降低温度,反应速率降低,到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变长,而使用催化剂,能加快化学反应速率,所以到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变短,降低反应温度和加入催化剂时c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线示意图为:,
故答案为:.
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