(14分)NaHSO3可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗时即有I2析出【离子方程式的书写及正误判断】

时间:2016-12-28 18:51:09

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填空题  (14分)NaHSO3可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗时即有I2析出。某课题组用淀粉作指示剂,通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。
(1)写出NaHSO3溶液与过量KIO3溶液反应生成I2的离子方程式:                         
(2)调节反应物浓度和温度进行对比实验,记录结果如下:

编号
0.02mol/LNaHSO3溶液/ mL
0.02mol/LKIO3溶液/mL
H2O/mL
反应温度/℃
溶液变蓝的时间t/s


10
15
a
10
t1


10
40
0
10
t2


10
b
0
20
t3


表中a=        ,b=        
(3)改变反应温度,重复实验③,得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如下图所示(“×××”表示超过50℃后溶液不会再变蓝)。

①在30℃下,若溶液变蓝时,I2的物质的量为n mol,则从反应开始至溶液变蓝,IO3-的平均反应
速率      mol·L-1·s-1(写出表达式即可,不要化简)。
②根据图像,请你分析温度低于50℃时,溶液变蓝所需时间与反应温度的关系:                 
(4)将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂),用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大,一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设,请你完成假设二:
假设一:反应生成的I2对反应起催化作用;
假设二:                                                       
………………
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容(反应速率可用测速仪测定)。
实验方案(不要求写出具体操作过程)
预期实验现象和结论

 
 


 



填空题  (14分)NaHSO3可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗时即有I2析出。某课题组用淀粉作指示剂,通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。
(1)写出NaHSO3溶液与过量KIO3溶液反应生成I2的离子方程式:                         
(2)调节反应物浓度和温度进行对比实验,记录结果如下:

编号
0.02mol/LNaHSO3溶液/mL
0.02mol/LKIO3溶液/mL
H2O/mL
反应温度/℃
溶液变蓝的时间t/s


10
15
a
10
t1


10
40
0
10
t2


10
b
0
20
t3


表中a=        ,b=        
(3)改变反应温度,重复实验③,得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如下图所示(“×××”表示超过50℃后溶液不会再变蓝)。

①在30℃下,若溶液变蓝时,I2的物质的量为n mol,则从反应开始至溶液变蓝,IO3-的平均反应
速率      mol·L-1·s-1(写出表达式即可,不要化简)。
②根据图像,请你分析温度低于50℃时,溶液变蓝所需时间与反应温度的关系:                 
(4)将NaHSO3溶液与KIO3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂),用速率检测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大,一段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下假设,请你完成假设二:
假设一:反应生成的I2对反应起催化作用;
假设二:                                                       
………………
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容(反应速率可用测速仪测定)。
实验方案(不要求写出具体操作过程)
预期实验现象和结论

 
 


 
本题答案:(14分)
(1)2IO3?+5HSO3?=5SO42
本题解析:
试题分析:(1)NaHSO3溶液与过量KIO3溶液反应生成I2,根据氧化还原反应原理和元素守恒,IO3?与HSO3?反应生成SO42?、I2、H+和H2O,则离子方程式为:2IO3?+5HSO3?=5SO42?+I2+3H++H2O。
(2)为了使这3组实验具有可比性,溶液的体积应相等,所以a=25mL;b=40mL。
(3)①根据图像,从反应开始至溶液变蓝需要的时间为65s,溶液变蓝时,I2的物质的量为n mol,则消耗IO3-物质的量为2n mol,根据表中数据溶液的体积为65mL,则v(IO3?)=2n/(50×10-3×65)mol·L-1·s-1。
②根据图像可以看出,30℃时溶液变蓝所需时间最少,温度低于30℃时,温度越高,溶液变蓝所需时间越短;温度高于30℃时,温度越高,溶液变蓝所需时间越长。
(4)该反应除了生成I2,还生成了SO42?和H+,则假设二起催化作用的可能为H+或SO42?,也可以从温度升高等方面提出假设。
(5)假设一为反应生成的I2对反应起催化作用;所以验证实验为对比实验,一个烧杯将NaHSO3溶液与过量KIO3溶液混合,用 91ExAM.org测速仪测定起始时的反应速率v(甲);另一烧杯预先加入少量I2,其它反应条件均完全相同,通过对比二者反应速率进行检验。
考点:本题考查实验方案的设计与评价、离子方程式的书写、反应速率的计算及影响因素。


本题所属考点:【离子方程式的书写及正误判断】
本题难易程度:【困难】



He who fears to venture as far as his heart urges and reason permits is a coward. 有道理的事想做而不敢做的人是懦夫。

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