Question

（12分） 在室溫下，化學(xué)反應(yīng)I^–_(aq) + OCl^–_(aq) = OI^–_(aq) + Cl^–_(aq)的反應(yīng)物初始濃度、溶液中的氫氧根離子初始濃度及初始速率間的關(guān)系如下表所示：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	I–的初始濃度 (mol·L-1)	OCl–的初始濃度 (mol·L-1)	OH–的初始濃度 (mol·L-1)	初始速率v (mol·L-1· s-1)
1	2 × 10–3	1.5 × 10–3	1.00	1.8 × 10–4
2	a	1.5 × 10–3	1.00	3.6 × 10–4
3	2 × 10–3	3 × 10–3	2.00	1.8 × 10–4
4	4 × 10–3	3 × 10–3	1.00	7.2 × 10–4

已知表中初始反應(yīng)速率與有關(guān)離子濃度關(guān)系可以表示為v= k [I^–­]¹[OCl^–]^b [OH^–]^c（溫度一定時(shí)，k為常數(shù)）

①為了實(shí)施實(shí)驗(yàn)1，某同學(xué)取5mL0.02mol·L^-1碘化鉀溶液、5mL0.015 mol·L^-1次氯酸鈉溶液、40mL某濃度氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)。則該氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量濃度為             ________________（2分）

②實(shí)驗(yàn)2中，a=                   （2分）

③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4的目的是                                   ；（2分）

④計(jì)算b、c值：b=          ；c=            （4分）

⑤若實(shí)驗(yàn)編號(hào)4的其它濃度不變，僅將溶液的酸堿值變更為pH = 13，反應(yīng)的初始速率v=                  。（2分）

 

Answer 1

（1）1.25mol/L（2）4×10^-3（3）探究OCl^－濃度對(duì)反應(yīng)初始速率的影響，解出b

（4）b=1    c=－1       （5）v=7.2×10^-3 mol·L^-1·S^-1

解析:（1）因?yàn)榈饣�鉀的濃度�?.02mol/L，而混合后是0.002mol/L，所以混合后溶液的體積是  ，解得V是50ml。所以堿的體積是50ml－5ml－5ml＝40ml，因此

，解得c＝1.25mol/L。

（2）將實(shí)驗(yàn)2中的有關(guān)數(shù)據(jù)代入v= k [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得,a＝4×10^-3mol/L。

（3）實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)4相比不同的是Ocl^－的初始濃度，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縊Cl^－濃度對(duì)反應(yīng)初始速率的影響。

（4）將實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)4的數(shù)據(jù)分別代入v=k [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得，b＝1。同樣將實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4的有關(guān)數(shù)據(jù)代入v=k [I^–­]¹ [OCl^–]^b [OH^–]^c可得c＝－1。

（5）pH = 13，則c(OH^－)＝0.1mol/L。所以V＝k [I^–­]¹[OCl^–]^b [OH^–]^c＝[I^–­]¹[OCl^–]^b ×（0.1）^－1。又因?yàn)閗[I^–­]¹ [OCl^–]^b×（1）^－1＝7.2 × 10^–4，解得v=7.2×10^-3 mol·L^-1·S^-1。