Question

5．碘在科研與生活中有重要作用，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(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
已知：
S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢）     
I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2- （快）
（1）向KI、Na₂S₂O₃與淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，當(dāng)溶液中的Na₂S₂O₃耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色，為確保能觀察到藍(lán)色，S₂O₃^2-與S₂O₈^2-初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為：n（S₂O₈^2-）：n（S₂O₃^2-）$＞\frac{1}{2}$．
（2）為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的實驗方案如表：

實驗 序號	體積V/ml
	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

表中Vx=2.0 ml，理由是保證反應(yīng)物K₂S₂O₈濃度改變，而其他的條件不變，才能達(dá)到實驗?zāi)康模?br />（3）已知：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)開始一段時間，反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應(yīng)速率明顯加快．
①針對上述實驗現(xiàn)象，某同學(xué)認(rèn)為KMnO₄與H₂C₂O₄反應(yīng)是放熱反應(yīng)，導(dǎo)致溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快．從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看，你的猜想還可能是生成的錳離子有催化作用的影響．
②若用實驗證明你的猜想，除酸性高錳酸鉀溶液、草酸溶液試劑外，還需要選擇的試劑最合理的是C．
A．硫酸鉀         B．氯化錳         C．硫酸錳          D．水．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)KI、Na₂S₂O₃與淀粉的反應(yīng)原理解答，注意反應(yīng)過程的快慢問題；
（2）根據(jù)實驗?zāi)康募氨砀駭?shù)據(jù)分析，從而確定Vx的大小及理由，注意探究物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率影響時，其它條件應(yīng)相同；
（3）①錳離子有催化作用；
②要想驗證錳離子的催化作用，再加入硫酸錳即可．

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(fā)生S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），后發(fā)生I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），當(dāng)S₂O₃^2-耗盡后，碘才能與淀粉作用顯示藍(lán)色，根據(jù)I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快）方程式知，I₂與S₂O₃^2-的物質(zhì)的量的關(guān)系為1：2，即1mol碘需2molS₂O₃^2-，根據(jù)方程式S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂知，生成1mol碘需為1molS₂O₈^2-，即n（S₂O₈^2-）：n（S₂O₃^2-）=1：2，確保能觀察到藍(lán)色，碘需有剩余，即n（S₂O₈^2-）：n（S₂O₃^2-）$＞\frac{1}{2}$，
故答案為：無色；藍(lán)色；$＞\frac{1}{2}$；
（2）對照實驗1和2發(fā)現(xiàn)，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(zhì)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(yīng)速率與K₂S₂O₈濃度的關(guān)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：2.0；保證反應(yīng)物K₂S₂O₈濃度改變，而其他的條件不變，才能達(dá)到實驗?zāi)康模?br />（3）①KMnO₄與H₂C₂O₄反應(yīng)生成硫酸錳，錳離子有催化作用，所以猜想還可能是催化劑的作用，
故答案為：生成的錳離子有催化作用；
②要想驗證錳離子的催化作用，在做對比實驗時同時加入硫酸錳觀察反應(yīng)速率是否變化即可，不能加入氯化錳，陰離子氯離子對實驗有干擾，
故答案為：C．

點評 本題考查了實驗探究，注意探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)影響時，只能改變一個條件，其它條件必須相同，否則不能得出正確結(jié)論，注意對實驗現(xiàn)象的分析，