Question

（16分）（2012?廣東）碘在科研與生活中有重要作用，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(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
已知：S₂O₈^2﹣+2I^﹣=2SO₄^2﹣+I₂（慢）     I₂+2S₂O₃^2﹣=2I^﹣+S₄O₆^2﹣ （快）
（1）向KI、Na₂S₂O₃與淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，當(dāng)溶液中的　       　耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色，為確保能觀察到藍(lán)色，S₂O₃^2﹣與S₂O₈^2﹣初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為：n（S₂O₃^2﹣）：n（S₂O₈^2﹣）　         　．
（2）為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案如下表：

實(shí)驗(yàn) 序號	體積V/ml
	K2S2O8溶液	水	KI溶液	Na2S2O3溶液	淀粉溶液
①	10.0	0.0	4.0	4.0	2.0
②	9.0	1.0	4.0	4.0	2.0
③	8.0	Vx	4.0	4.0	2.0

表中Vx=　    　 ml，理由是　                 　．
（3）已知某條件下，濃度c（S₂O₈^2﹣）～反應(yīng)時間t的變化曲線如圖13，若保持其它條件不變，請?jiān)诖痤}卡坐標(biāo)圖中，分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時c（S₂O₈^2﹣）～反應(yīng)時間t的變化曲線示意圖（進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注）．

（4）碘也可用作心臟起捕器電源﹣鋰碘電池的材料，該電池反應(yīng)為：2Li（s）+I₂（s）=2LiI（s）△H
已知：4Li（s）+O₂（g）=2Li₂O（s）△H₁
4LiI（s）+O₂（g）=2I₂（s）+2Li₂O（s）△H₂
則電池反應(yīng)的△H=              ；碘電極作為該電池的　      　極．

Answer 1

（1）Na₂S₂O₃；＜2（2）2；理由是保證其他條件不變，只改變反應(yīng)物K₂S₂O₈濃度，從而才到達(dá)對照實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）（4）；正極

（1）根據(jù)KI、Na₂S₂O₃與淀粉的反應(yīng)原理解答，注意反應(yīng)過程的快慢問題；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募氨砀駭?shù)據(jù)分析，從而確定Vx的大小及理由，注意探究物質(zhì)的量濃度對反應(yīng)速率影響時，其它條件應(yīng)相同；
（3）降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小，則到達(dá)平衡時間延長；加入催化劑，增大反應(yīng)速率，則縮短反應(yīng)到達(dá)平衡時間；
（4）將第一個方程式與第二個方程式相減再除以2，焓變進(jìn)行相應(yīng)改變，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)．
解：（1）向KI、Na₂S₂O₃與淀粉的混合溶液中加入一定量的K₂S₂O₈溶液，先發(fā)生S₂O₈^2﹣+2I^﹣═2SO₄^2﹣+I₂（慢），后發(fā)生I₂+2S₂O₃^2﹣═S₄O₆^2﹣+2I^﹣ （快），當(dāng)S₂O₃^2﹣耗盡后，碘才能與淀粉作用顯示藍(lán)色，根據(jù)I₂+2S₂O₃^2﹣═S₄O₆^2﹣+2I^﹣ （快）方程式知，I₂與S₂O₃^2﹣的物質(zhì)的量的關(guān)系為1：2，即1mol碘需2molS₂O₃^2﹣，根據(jù)方程式S₂O₈^2﹣+2I^﹣═2SO₄^2﹣+I₂知，生成1mol碘需為1molS₂O₈^2﹣，即n（S₂O₃^2﹣）：n（S₂O₈^2﹣）=2：1，為確保能觀察到藍(lán)色，碘需有剩余，即n（S₂O₃^2﹣）：n（S₂O₈^2﹣）＜2：1，
故答案為：Na₂S₂O₃；＜2；
（2）對照實(shí)驗(yàn)1和2發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)2取的0.20mol?L^﹣1K₂S₂O₈溶液的體積9mL，比實(shí)驗(yàn)1少了1mL，說明取的K₂S₂O₈物質(zhì)的量少，加水1mL，保證了溶液的體積不變，所以在其它條件不變的情況下，探究的是該反應(yīng)速率與K₂S₂O₈濃度的關(guān)系，同樣原理對照實(shí)驗(yàn)1和3，為保證溶液的體積相同，須加2mL水，
故答案為：2；理由是保證其他條件不變，只改變反應(yīng)物K₂S₂O₈濃度，從而才到達(dá)對照實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />（3）保持其它條件不變，降低溫度，反應(yīng)速率降低，到達(dá)液顏色將由無色變成為藍(lán)色的時間變長，而使用催化劑，能加快化學(xué)反應(yīng)速率，所以到達(dá)液顏色將由無色變成為藍(lán)色的時間變短，故答案為：
；
（4）①4Li（s）+O₂（g）=2Li₂O（s）△H₁
②4LiI（s）+O₂（g）=2I₂（s）+2Li₂O（s）△H₂
將方程式得2Li（s）+I₂（s）=2LiI（s），△H=，該反應(yīng)中碘得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以碘是在正極上發(fā)生反應(yīng)，故答案為：；正極．
點(diǎn)評：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究，注意探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)影響時，只能改變一個條件，其它條件必須相同，否則不能得出正確結(jié)論，難度較大．