Question

碘在科研與生活中有重要應用。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，探究反應條件對化學反應速率的影響。
已知：S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），
（1）向KI、Na₂S₂O₃與淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，當溶液中的Na₂S₂O₃耗盡后，溶液顏色將由無色變成為    色。為確保能觀察到該現象，S₂O₃^2—與S₂O₈^2—初始的物質的量需滿足的范圍為：n（S₂O₃^2—）：n（S₂O₈^2—）      。
（2）為探討反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：

表中Vx=          mL，反應速率最快的是         （填序號）。
（3）已知圖中A曲線為某條件下，濃度c（S₂O₈^2—）～ 反應時間t的變化曲線圖，若保持
其他條件不變，     （填“B”或“C”）曲線為降低反應溫度，     （填“B”或“C”）曲線為加入催化劑。

Answer 1

（1）藍，<2
(2)2.0，①
（3）B；C

試題分析：（1）由已知可得，向KI、Na₂S₂O₃與淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，先發S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂（慢），后發生I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- （快），當S₂O₃^2-耗盡后，碘才能與淀粉作用顯示藍色，根據方程式S₂O₈^2-+2I^-═2SO₄^2-+I₂知，生成1mol碘需為1molS₂O₈^2-，根據I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^- 方程式知，I₂與S₂O₃^2-的物質的量的關系為1：2，即1mol碘需2molS₂O₃^2-，恰好反應時n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）=2：1，為確保能觀察到藍色，碘需有剩余，n（S₂O₃^2-）應少量，所以n（S₂O₃^2-）：n（S₂O₈^2-）＜2：1，
（2）該實驗是探討K₂S₂O₈溶液濃度的變化對反應速率的影響，實驗②與實驗①對照，溶液體積一直是10mL,為確保溶液體積不變，所以Vx=2.0mL，反應速率最快的是K₂S₂O₈溶液濃度最大的①；
（3）溫度降低反應速率減小，反應時間加長，應為B曲線；使用催化劑，反應速率加快，反應時間短，應為C曲線。