【题目】将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
(资料)
该“碘钟实验”的总反应:H2O2 +2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O
反应分两步进行:
反应A:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
反应B:……
(1)反应B的离子方程式是______。对于总反应,I-的作用相当于______。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。
试剂X是______。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。(溶液浓度均为0.01 mol/L)
试剂 序号 用量(mL) | H2O2 溶液 | H2SO4 溶液 | Na2S2O3 溶液 | KI溶液 (含淀粉) | H2O |
实验Ⅱ | 5 | 4 | 8 | 3 | 0 |
实验Ⅲ | 5 | 2 | x | y | z |
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中,x、y、z所对应的数值分别是______。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是______。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅳ。
(溶液浓度均为0.01 mol/L)
试剂 序号 用量(mL) | H2O2 溶液 | H2SO4 溶液 | Na2S2O3 溶液 | KI溶液(含淀粉) | H2O |
实验Ⅳ | 4 | 4 | 9 | 3 | 0 |
实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:_____________________。
【答案】I2+2S2O32-=2I-+S4O62- 催化剂 淀粉、碘化钾 8、3、2 其它条件不变,增大氢离子浓度可以加快反应速率 由于n(H2O2)∶n(Na2S2O3)<,v(A)< v(B),所以未出现溶液变蓝的现象。
【解析】
(1)用总反应方程式减去反应A方程式,整理可得反应B的方程式;物质在反应前后质量不变,化学性质不变,这样的物质为催化剂;
(2)H2O2具有氧化性,会将KI氧化为I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,I2具有氧化性,会将S2O32-氧化为S4O62-,I2被还原为I-;
(3)①采用控制变量方法研究,由于H2O2的量相同,H2SO4的体积不同,因此Na2S2O3、KI溶液必须与前一个实验相同,且溶液总体积与前一个实验相同;
②变色时间越长,反应速率越慢;
(4)对比实验Ⅳ、实验II,可知溶液总体积相同,该变量是H2O2、Na2S2O3,H2O2减少,Na2S2O3增大,根据二者的物质的量的比分析判断。
(1)碘钟总反应方程式为:H2O2 +2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O,该反应分两步进行,反应A:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,则反应B方程式为总反应方程式减去反应A可得I2+2S2O32-=2I-+S4O62-;通过上述反应A、反应B反应可知:I-在反应前后质量不变、化学性质不变,因此在该反应中的作用是催化剂;
(2) H2O2具有氧化性,会将KI氧化为I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,I2具有氧化性,会将S2O32-氧化为S4O62-,I2被还原为I-。所以试剂X是KI淀粉溶液;
(3)①为便于研究,在反应中要采用控制变量方法进行研究,即只改变一个反应条件,其它条件都相同,根据表格数据可知:实验Ⅲ跟实验II比硫酸的体积减少,所以其它条件都相同,而且混合后总体积也要相同,故实验Ⅲ中,x=8,y=3,z=2;
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是:在其它条件不变时,溶液的酸性越强,溶液中氢离子浓度越大,反应速率越快;
(4)对比实验II、实验Ⅳ,可知其它量没有变化,溶液总体积相同,H2O2减少,Na2S2O3增大,n(H2O2)∶n(Na2S2O3)<,结果未出现溶液变为蓝色现象,说明v(A)< v(B),导致不能出现溶液变为蓝色现象。
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【题目】下列各组物质的转化,一定要加入氧化剂才能完成的是
A. Cl2 → NaCl B. H2O2 → O2
C. Fe → FeCl3 D. K2CO3 → KOH
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【题目】下列实验事实与相应结论不正确的是
选项 | 实验事实 | 结论 |
A | 其他条件不变,0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液分别与0.1 mol·L-1的H2C2O4溶液和0.2 mol·L-1的H2C2O4溶液反应,后者褪色时间短 | 当其他条件不变时,增大反应物浓度可以使化学反应速率加快 |
B | 其他条件不变,分别将等体积、等物质的量浓度的Na2S2O3溶液和H2SO4混合液放在冷水和热水中,放在热水中的混合液先出现浑浊 | 当其他条件不变时,反应体系的温度越高,化学反应速率越快 |
C | 将少量MnO2粉末加入盛有10%双氧水的锥形瓶内,在化学反应前后,MnO2的质量和化学性质都没有发生改变 | 催化剂虽然可以加快化学反应的速率,但一定不参与化学反应过程 |
D | 一定条件下,分别在容积为1 L和容积为2 L的两个密闭容器中加入等量的氢气和碘蒸气,发生如下反应:H2(g)+I2(g)2HI(g),获得等量HI时需要的时间前者少 | 当其他条件不变时,气态反应体系的压强越大,化学反应速率越快 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. 酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO3+I+6H+=I2+3H2O
B. 用两个铜电极电解CuSO4 溶液:2Cu2+ +2H2O 2Cu↓ + O2↑ +4H+
C. 硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液恰好反应呈中性:H++SO42-+Ba2++OH-= H2O+BaSO4↓
D. 向含有0.1 mol溶质的硫酸亚铁稀溶液中加入7.8 g Na2O2:4Na2O2+4Fe2++6H2O=4Fe(OH)3+8Na++O2↑
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【题目】25℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.pH=1的NaHSO4溶液:c(H+)=c(SO42-)+c(OH-)
B.0.1mol/LNH4Cl与0.1mol/L氨水等体积混合(pH>7):c(NH3·H2O) > c(NH4+)> c(Cl-)> c(OH-)
C.0.1mol/LNa2C2O4与0.1mol/LHCl溶液等体积混合(H2C2O4为二元弱酸):2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
D.0.1 mol/LNa2CO3与0.1mol/L NaHCO3溶液等体积混合:c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
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【题目】C3H8是一种常用燃料,下列关于这种燃料说法正确的是( )
A.常温常压下为液体
B.与1-丁烯互为同分异构体
C.分子中所有原子共平面,一氯代物有5种
D.1 mol这种燃料完全燃烧需5 mol氧气
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【题目】NH4HSO4 在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。室温时,向100mL0.lmol·L-1 NH4HSO4 溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH 与NaOH 溶液体积的关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A. a点溶液中:c(NH4+)+c(H+)=c(Na+) +c(OH-)
B. C点溶液中:c(SO42-)>c(NH3·H2O)>c(NH4+)
C. d点溶液中:c(SO42-) >c(OH-)>c(NH4+)
D. a、b、c、d 四个点中,b点水的电离程度最大
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【题目】下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 用石墨电极电解MgCl2溶液:Mg2++2C1-+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑
B. 向明矾溶液中滴加碳酸钠溶液:2Al3++3CO32-==Al2(CO3)3↓
C. 向Ca(HCO3)2溶液中滴加少最NaOH溶液:Ca2++2HCO3-+2OH-==CaCO3↓+CO32-+2H2O
D. 向Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:2NO3-+8H++6I-==3I2+2NO↑+4H2O
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