Question

碘在科研与生活中有重要应用．某兴趣小组用0.50mol?L^-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol?L^-1K₂S₂O₈、0.10mol?L^-1Na₂S₂O₃等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响．
已知：S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢）      I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快）
（1）向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，当溶液中的______（填化学式）耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色．为确保能观察到蓝色，S₂O₃^2-与S₂O₈^2-初始的物质的量需满足的关系为：n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜______．
（2）某同学设计实验如下表所示：

	0.20mol?L-1K2S2O8溶液的体积/mL	0.10mol?L-1Na2S2O3溶液的体积/mL	H2O的体积/mL	0.50mol?L-1KI溶液的体积	淀粉溶液
实验1	10.0	4.0	0.0	4.0	2.0
实验2	9.0	4.0	1.0	4.0	2.0
实验3	8.0	4.0	V1	4.0	2.0

该实验的目的是______；表中V₁=______mL，理由是______．
（3）已知某条件下，浓度c（S₂O₈^2-）～反应时间t的变化曲线如图，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S₂O₈^2-）～t的变化曲线示意图（进行相应的标注）

Answer 1

【答案】分析：（1）根据KI、Na₂S₂O₃与淀粉的反应原理解答；
（2）根据实验1、2、3的异同点解答；
（3）根据降低温度和使用催化剂对反应速率的影响解答．
解答：解：（1）向KI、Na₂S₂O₃与淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，先发生S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），后发生I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），当S₂O₃^2-耗尽后，碘才能与淀粉作用显示蓝色，根据I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快）方程式知，I₂与S₂O₃^2-的物质的量的关系为1：2，即1mol碘需2molS₂O₃^2-，根据方程式S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂知，生成1mol碘需为1molS₂O₈^2-，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）=2：1，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，即n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜2：1，
故答案为：Na₂S₂O₃；＜2；
（2）对照实验1和2发现，实验2取的0.20mol?L^-1K₂S₂O₈溶液的体积9mL，比实验1少了1mL，说明取的K₂S₂O₈物质的量少，加水1mL，保证了溶液的体积不变，所以在其它条件不变的情况下，探究的是该反应速率与K₂S₂O₈浓度的关系，同样原理对照实验1和3，为保证溶液的体积相同，须加2mL水，
故答案为：探究该反应速率与K₂S₂O₈浓度的关系；2 mL；理由是保证反应物K₂S₂O₈浓度改变，而其他的不变，才到达实验目的；
（3）保持其它条件不变，降低温度，反应速率降低，到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变长，而使用催化剂，能加快化学反应速率，所以到达液颜色将由无色变成为蓝色的时间变短，故答案为：．
点评：本题主要考查学生的实验探究能力，解答时须注意实验的原理，难度中等．