Question

【題目】某小組探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)I：向某濃度的KIO3酸性溶液（過量）中加入Na2SO3溶液（含淀粉），一段時(shí)間（t秒）后，溶液突然變藍(lán)。

資料：IO3-在酸性溶液氧化I-，反應(yīng)為IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O

（1）溶液變藍(lán)，說明Na2SO3具有_________性。

（2）針對t秒前溶液未變藍(lán)，小組做出如下假設(shè)：

i．t秒前未生成I2，是由于反應(yīng)的活化能______（填“大”或“小”），反應(yīng)速率慢導(dǎo)致的。

ii．t秒前生成了I2，但由于存在Na2SO3，_____（用離子方程式表示），I2被消耗。

（3）下述實(shí)驗(yàn)證實(shí)了假設(shè)ii合理。

實(shí)驗(yàn)II：向?qū)嶒?yàn)I的藍(lán)色溶液中加入_______，藍(lán)色迅速消失，后再次變藍(lán)。

（4）進(jìn)一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反應(yīng)的過程，裝置如下。

實(shí)驗(yàn)III：K閉合后，電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況記錄如下表：

表盤
時(shí)間/min	0～t1	t2～t3	t4
偏轉(zhuǎn) 位置	右偏至Y	指針回到“0”處，又返至“X”處；如此周期性往復(fù)多次……	指針 歸零

① K閉合后，取b極區(qū)溶液加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，現(xiàn)象是______。

② 0～t1時(shí)，從a極區(qū)取溶液于試管中，滴加淀粉溶液，溶液變藍(lán)；直接向a極區(qū)滴加淀粉溶液，溶液未變藍(lán)。判斷IO3- 在a極放電的產(chǎn)物是_______。

③ 結(jié)合反應(yīng)解釋t2～t3時(shí)指針回到“0”處的原因：________。

（5）綜合實(shí)驗(yàn)I、II、III，下列說法正確的是_______。

A．對比實(shí)驗(yàn)I、II，t秒后溶液變藍(lán)，I中SO32-被完全氧化

B．對比實(shí)驗(yàn)I、III，t秒前IO3- 未發(fā)生反應(yīng)

C．實(shí)驗(yàn)III中指針返回X處的原因，可能是I2氧化SO32-

Answer 1

【答案】還原 大 少量 生成白色沉淀 此時(shí)，a極區(qū)發(fā)生反應(yīng)IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ，IO3- 不再與SO32-發(fā)生反應(yīng)，外電路無電流通過 AC

【解析】

（1）向某濃度的KIO3酸性溶液（過量）中加入Na2SO3溶液（含淀粉），一段時(shí)間（t秒）后，溶液突然變藍(lán)。說明溶液中生成了I2，IO3－中I的化合價(jià)從＋5降低到0，硫的化合價(jià)升高，則Na2SO3具有還原性，答案為還原；

（2）i.一般情況下活化能大，化學(xué)反應(yīng)速率慢，答案為大；

ii. I2具有氧化性，SO32－具有還原性，能夠發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則I2被還原成I－，SO32－被氧化成SO42－，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，配平方程式。答案為I2＋SO32－＋H2O=2I－＋SO42－＋2H＋；

（3）為了證明假設(shè)ii的合理性，即生成的I2會(huì)由于Na2SO3的存在，而與之反應(yīng)，使得溶液不再呈藍(lán)色，則需要在含有I2的溶液中，加入少量的Na2SO3溶液，與I2反應(yīng)，使藍(lán)色消失，答案為少量Na2SO3；

（4）0～t1，指針右偏至Y，說明有電流產(chǎn)生，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，t2～t3，指針回到“0”處，又返至“X”處；如此周期性往復(fù)多次……中間有一段時(shí)間，回路中沒有電流產(chǎn)生，之后往復(fù)，直到亞硫酸鈉完全反應(yīng)完。

①閉合開關(guān)后，指針有偏轉(zhuǎn)，有發(fā)生反應(yīng)說明SO32－被氧化成了SO42－。加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。答案為生成白色沉淀；

②0～t1時(shí)，直接向a極區(qū)滴加淀粉溶液，溶液未變藍(lán)，但是又發(fā)生了反應(yīng)，根據(jù)假設(shè)，生成的碘單質(zhì)與SO32－反應(yīng)，生成了I－，答案為I－；

③t2～t3時(shí)指針回到“0”處，說明電路中沒有電流，SO32－沒有參與反應(yīng)，但是隨后又有電流產(chǎn)生，而且偏轉(zhuǎn)到X，說明有碘單質(zhì)生成，是碘酸根和碘離子的反應(yīng)，答案為此時(shí)，a極區(qū)發(fā)生反應(yīng)IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ，IO3- 不再與SO32-發(fā)生反應(yīng)，外電路無電流通過；

（5）A．如果有SO32－存在，SO32－會(huì)與I2反應(yīng)，現(xiàn)溶液呈現(xiàn)藍(lán)色，說明存在I2，沒有SO32－，A正確；B. 對比實(shí)驗(yàn)I、III，t秒前IO3－還原成I－，而不是I2，有發(fā)生變化，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．指針回到0，電路中沒有發(fā)生反應(yīng)，發(fā)生的反應(yīng)是IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O，但是隨后指針又轉(zhuǎn)到x，說明又與SO32－反應(yīng)，產(chǎn)生電流。如果是IO3-與SO32－反應(yīng)，指針會(huì)指到Y，所以是I2與SO32－反應(yīng)，C正確；答案為AC。