Question

【題目】實驗小組同學探究稀H2SO4對溶液中的I—被O2 氧化的影響因素。

（1）為了探究c(H+)對反應速率的影響，進行實驗：

10mL 1mol· L－1 KI溶液5滴淀粉溶液	序號	加入試劑	變色時間
	Ⅰ	10mL蒸餾水	長時間放置，未見明顯變化
	Ⅱ	10mL 0.1mol· L－1H2SO4溶液	放置3min后，溶液變藍
	Ⅲ	10mL 0.2mol· L－1H2SO4溶液	放置1min后，溶液變藍
	Ⅳ	10mL 0.1mol· L－1K2SO4溶液	長時間放置，未見明顯變化

① 寫出實驗Ⅱ發生反應的離子方程式 ______。

② 實驗Ⅰ~Ⅲ所得結論：_______。

③ 增大實驗Ⅱ反應速率還可以采取的措施 ______。

④ 實驗Ⅳ的作用是______。

（2）為探究c(H+)除了對反應速率影響外，是否還有其他影響，提出假設：

ⅰ. 增大c(H+)，增強O2的氧化性；

ⅱ. 增大c(H+)，_______。

小組同學利用下圖裝置設計實驗方案，對假設進行驗證。

	序號	溶液a	溶液b	現象
	Ⅴ	10mL 1mol· L－1 KI溶液 10mL H2O	10mL 0.1mol·L－1K2SO4溶液 10mLH2O	指針未見偏轉
	Ⅵ	10mL 1mol· L－1 KI溶液 10mL H2O	10mL 0.1mol·L－1K2SO4溶液 1mL 0.2mol·L－1H2SO4溶液 9mL H2O	指針 偏轉
	Ⅶ	X	10mL 0.1mol·L－1K2SO4溶液 10mL 0.2mol·L－1H2SO4溶液	Y
	Ⅷ	Z	10mL 0.1mol·L－1K2SO4溶液 10mLH2O	指針未見偏轉

通過實驗證實假設ⅰ合理，將表中空白處的試劑或現象補充完整。

X __________；Y _________；Z __________。

Answer 1

【答案】4H++ 4I-+O2 ==2I2+2H2O 其他條件相同時，增大c(H+)使I-被O2氧化的速率加快 升高溫度或通入O2 對照實驗，證明SO42-對該反應的化學反應速率沒有影響 增強I-的還原性 10mL 1mol· L-1 KI溶液、10mL H2O 指針偏轉大于Ⅵ 10mL 1mol· L-1 KI溶液、2mL 0.2mol·L-1H2SO4溶液、8mL H2O

【解析】

本題主要考察實驗探究，注意“單一變量”原則。

（1）①題中已告知I-被O2氧化，所以離子方程式為4I-+O2+4H+=2I2+2H2O；

②這三組實驗中，變量是H+的濃度，結果是溶液變藍的速度，反映出H+的濃度對I-被O2氧化的速率；

③對于非氣相反應而言，加快反應速率的措施還有加熱，增加其他反應物的濃度，或者加入催化劑（在本實驗中，反應速率較快，為了更好的觀察實驗結果，可不使用催化劑）；

④實驗IV的作用是對照作用，排除SO42-對實驗結果的影響；

（2）ii，對照i的說法為增大c(H+)，增強I-的還原性；

對比實驗V、VI、VII，三組實驗的溶液b在變化，根據單一變量原則，溶液a是不應該有變動的，所以X應為10mL 1mol· L－1 KI溶液、10mL H2O，由于實驗VII的溶液b中H+濃度比實驗VI的大，反應速率會加快，這意味著單位時間內轉移的電子數量會增多，指針會出現偏轉，且比實驗VI的大；經過對比，實驗V和VIII的溶液b相同，則兩個實驗的溶液a應該有所不同，實驗探究的是H+的影響，實驗V的a溶液中沒有H+，則實驗VIII的a溶液中應該有H+，故Z為10mL 1mol· L-1 KI溶液、2mL 0.2mol·L-1H2SO4溶液、8mL H2O。