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碘在科研与生活中有重要应用.某一兴趣小组用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)

题目详情
碘在科研与生活中有重要应用.某一兴趣小组用0.50mol•L-1 KI、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______(填写化学式)耗尽后,溶液颜色将由无色变成为蓝色.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V/m
Na
0.00.04.04.0.0
9.0.04.04.0.0
.0Vx4.04.0.0
表中Vx=______mL,理由是______.
(3)已知某条件下,浓度c(S2O82-)~反应时间t的变化曲线如下图,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和加入催化剂时c(S2O82-)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)
(4)碘也可用作心脏起搏器电源-锂碘电池的材料.该电池反应为:
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
则电池反应的△H=
1
2
(△H1-△H2);
1
2
(△H1-△H2);
(用含△H1、△H2的代数式表示);碘电极作为该电池的______极.
▼优质解答
答案和解析
(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;
故答案为:2.0,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;
(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,故答案为:
(4))①4Li(s)+O2(g)═2Li2O(s)△H1
②4LiI(s)+O2(g)═2I2(s)+2Li2O(s)△H2
依据盖斯定律
(①−②)
2
得:2Li(s)+I2(s)═2LiI(s),所以△H=
1
2
(△H1-△H2);碘在反应中化合价降低,反应还原反应,在正极放电.
故答案为:
1
2
(△H1-△H2);正.