Question

13．KI在經(jīng)酸化的溶液中被空氣氧化生成I₂．該反應的速率受溫度、酸度、溶劑、試劑濃度等影響，可用淀粉與碘的顯色反應來觀測該反應的速率．已知，淀粉與碘的顯色反應在溫度升高時靈敏度會降低，高于75℃則不能顯色；淀粉濃度越高顯色越靈敏、顏色也越深．
實驗小組擬用0.8mol•L^-1 KI溶液、0.1mol•L^-1H₂SO₄溶液、淀粉溶液等來探究溫度、酸度對上述反應速率的影響，他們做了A-C三組實驗，部分實驗數(shù)據(jù)如表：

編號	溫度/℃	H2SO4體積/mL	KI溶液體積/mL	H2O體積/mL	淀粉溶液 /mL	出現(xiàn)藍色時間/s
A	40	10	5	5	1	5
B	TB	10	5	5	1	沒出現(xiàn)藍色
C	5	10	5	5	1	39
D						t

請回答以下問題：
（1）寫出該反應的離子方程式4H⁺+4I^-+O₂=2I₂+2H₂O；
（2）為確保A組實驗在40℃下進行，實驗操作是將量出的各種溶液分別裝在試管中，再將試管全部放在同一水浴中加熱，用溫度計測量試管中溶液的溫度．
（3）B組實驗中“沒出現(xiàn)藍色”，原因是溫度（T_B）高于75℃，淀粉與碘不顯色．
（4）請你為小組設計D組實驗方案，填寫空格．以幫助小組完成探究目標．
（5）按你設計的實驗數(shù)據(jù)，請你預測一個t值設計酸體積＜10mL時，t預測值要小于同溫對比值，設計酸體積＞10mL時，t預測值要大于同溫對比值，并寫出與你預測相對應的探究實驗的結論其他條件不變時，酸度越大反應速率越快．

Answer 1

分析 （1）KI在經(jīng)酸化的溶液中被空氣氧化生成I₂，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒配平離子方程式；
（2）確保A組實驗在40℃下進行，可以采用水浴加熱的方法；
（3）根據(jù)“淀粉與碘的顯色反應在溫度升高時靈敏度會降低，高于75℃則不能顯色”進行判斷；
（4）根據(jù)ABC探究的是溫度對反應速率的影響可知，D應該為探究酸度對反應速率的影響，據(jù)此完成本題；
（5）酸溶液濃度越大，反應速率越快，需要的時間越少，據(jù)此設計實驗并寫出結論．

解答 解：（1）KI在經(jīng)酸化的溶液中被空氣氧化生成I₂，氧氣化合價降低4價，碘離子化合價升高1價，則氧氣與碘離子的計量數(shù)之比為1：4，根據(jù)電荷守恒配平離子方程式為：4H⁺+4I^-+O₂=2I₂+2H₂O，
故答案為：4H⁺+4I^-+O₂=2I₂+2H₂O；
（2）為確保A組實驗在40℃下進行，應采用的控溫操作方法為：將量出的各種溶液分別裝在試管中，再將試管全部放在同一水浴中加熱，用溫度計測量試管中溶液的溫度，
故答案為：將量出的各種溶液分別裝在試管中，再將試管全部放在同一水浴中加熱，用溫度計測量試管中溶液的溫度；
（3）淀粉與碘的顯色反應在溫度升高時靈敏度會降低，高于75℃則不能顯色，所以B組實驗中“沒出現(xiàn)藍色”，可能是溫度（T_B）高于75℃，淀粉與碘不顯色，
故答案為：溫度（T_B）高于75℃，淀粉與碘不顯色；
（4）A-C三組實驗探究了溫度對反應速率的影響，實驗的目的是探究溫度和酸度對反應速率的影響，則D的目的是探究酸度對反應速率的影響，所以溫度可以為40℃或5℃，硫酸體積可以為15mL，水、碘化鉀溶液的體積為5mL，淀粉溶液為1mL，
故答案為：

編號	溫度/℃	H2SO4體積/mL	KI溶液體積/mL	H2O體積/mL	淀粉溶液 /mL	出現(xiàn)藍色時間/s
A	40或5	15	5	5	1	t

； 
（5）當酸溶液體積小于10mL時，反應速率減小，當水溶液體積減小時，反應速率加快，即：酸體積＜10mL時，t預測值要小于同溫對比值；若酸體積＞10mL時，t預測值要大于同溫對比值，據(jù)此可以得出結論為：酸度越大反應速率越快，
故答案為：設計酸體積＜10mL時，t預測值要小于同溫對比值，設計酸體積＞10mL時，t預測值要大于同溫對比值；其他條件不變時，酸度越大反應速率越快．

點評 本題考查了探究影響化學反應速率的因素，題目難度中等，注意掌握探究影響化學反應速率的因素，明確對照試驗的設計原則，試題有利于培養(yǎng)學生的分析能力及化學實驗能力．