问题标题:
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+2S
问题描述:
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Na2S2O3耗尽后,溶液颜色将由无色变成为______色.为确保能观察到该现象,S2O32-与S2O82-初始的物质的量需满足的范围为:n(S2O32-):n(S2O82-)______.
(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如表:
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 |
(3)已知图中A曲线为某条件下,浓度c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线图,若保持其他条件不变,______(填“B”或“C”)曲线为降低反应温度,______(填“B”或“C”)曲线为加入催化剂.
孟祥印回答:
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,先发生S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢),后发生I2+2S2O32-═S4O62-+2I- (快),当S2O32-耗尽后,碘才能与淀粉作用显示蓝色,根据I2+2S2O32-═S4O62-+2I- (快)方程式知,I2与S2O32-的物质的量的关系为1:2,即1mol碘需2molS2O32-,根据方程式S2O82-+2I-═2SO42-+I2知,生成1mol碘需为1molS2O82-,即n(S2O32-):n(S2O82-)=2:1,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:蓝;<2;
(2)对照实验1和2发现,实验2取的0.20mol•L-1K2S2O8溶液的体积9mL,比实验1少了1mL,说明取的K2S2O8物质的量少,加水1mL,保证了溶液的体积不变,所以在其它条件不变的情况下,探究的是该反应速率与K2S2O8浓度的关系,同样原理对照实验1和3,为保证溶液的体积相同,须加2.0mL水,理由是保证其他条件不变,只改变反应物K2S2O8浓度,从而才到达对照实验目的,浓度越大反应速率越快,实验①K2S2O8溶液浓度最大,反应速率最快;
故答案为:2.0,①;
(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,B曲线符合;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,C曲线符合;
故答案为:B,C;
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