Question

碘在科研與生活中有重要應用．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：S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢）      I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （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______（填化學式）耗盡后，溶液顏色將由無色變成為藍色．為確保能觀察到藍色，S₂O₃^2-與S₂O₈^2-初始的物質的量需滿足的關系為：n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜______．
（2）某同學設計實驗如下表所示：

	0.20mol?L-1K2S2O8溶液的體積/mL	0.10mol?L-1Na2S2O3溶液的體積/mL	H2O的體積/mL	0.50mol?L-1KI溶液的體積	淀粉溶液
實驗1	10.0	4.0	0.0	4.0	2.0
實驗2	9.0	4.0	1.0	4.0	2.0
實驗3	8.0	4.0	V1	4.0	2.0

該實驗的目的是______；表中V₁=______mL，理由是______．
（3）已知某條件下，濃度c（S₂O₈^2-）～反應時間t的變化曲線如圖，若保持其他條件不變，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（S₂O₈^2-）～t的變化曲線示意圖（進行相應的標注）

Answer 1

【答案】分析：（1）根據KI、Na₂S₂O₃與淀粉的反應原理解答；
（2）根據實驗1、2、3的異同點解答；
（3）根據降低溫度和使用催化劑對反應速率的影響解答．
解答：解：（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S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），后發生I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），當S₂O₃^2-耗盡后，碘才能與淀粉作用顯示藍色，根據I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快）方程式知，I₂與S₂O₃^2-的物質的量的關系為1：2，即1mol碘需2molS₂O₃^2-，根據方程式S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂知，生成1mol碘需為1molS₂O₈^2-，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）=2：1，為確保能觀察到藍色，碘需有剩余，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜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：探究該反應速率與K₂S₂O₈濃度的關系；2 mL；理由是保證反應物K₂S₂O₈濃度改變，而其他的不變，才到達實驗目的；
（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：．
點評：本題主要考查學生的實驗探究能力，解答時須注意實驗的原理，難度中等．