Question

某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。

（初步探究）

示意图	序号	温度	试剂A	现象
	①	0℃	稀硫酸	左右出现蓝色
②	20℃		左右出现蓝色
③	20℃	稀硫酸	左右出现蓝色
④	20℃	蒸馏水	左右出现蓝色

(1)为探究温度对反应速率的影响，实验②中试剂A应为_________。

(2)写出实验③中反应的离子方程式:_________________。

(3)对比实验②③④，可以得出结论:_________________。

（继续探究）溶液对反应速率的影响

查阅资料：i.时，能被氧化为I₂。

ii.时，发生歧化反应:，越大，歧化速率越快。

(4)小组同学用4支试管在装有的储气瓶中进行实验，装置如图所示。

分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因:________。

(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实的条件下确实可以发生被氧化为I₂的反应，如图所示，请你填写试剂和实验现象____________。

   

（深入探究）较高温度对反应速率的影响

小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。

序号	温度	试剂	现象
⑨敞口试管	水浴70°C	溶液 稀硫酸	仍保持无色，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色
⑩密闭试管	溶液迅速出现黄色，且黄色逐渐加深，冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色

(6)对比实验⑨和⑩的现象差异，该小组同学经过讨论对实验⑨中的现象提出两种假设，请你补充假设1。

假设1：_____________。

假设2:45℃以上I₂易升华，70℃水浴时，太小难以显现黄色。

Answer

稀硫酸 被氧化为I2，越大，氧化反应速率越快 试管⑦、⑧中的pH为10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化反应速率大于氧化反应速率和淀粉变色速率(或歧化速率最快)，所以颜色无明显变化 试剂1：溶液，滴加1%淀粉溶液；试剂2：pH=10的KOH溶液；现象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝() 加热使氧气逸出，降低，导致氧化为的速率变慢

【解析】

（1）探究温度对反应速率的影响，则应控制温度不同，其他条件相同；

（2）酸性条件下，I－能被空气中的O2氧化成I2，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写反应的离子方程式；

（3）根据实验②③④条件和现象的不同，确定实验结论；

（4）根据溶液中发生的氧化反应和歧化反应进行分析；

（5）根据I－和O2发生的反应确定电极反应物，从而确定实验试剂和实验现象；

（6）结合温度升高，气体溶解度减小进行分析。

(1)为探究温度对反应速率的影响，应控制温度不同，浓度相同，因此实验②中所加试剂A为0.5mol·L－1稀硫酸；故答案为：0.5mol·L－1稀硫酸；

(2)酸性条件下，I－能被空气中的O2氧化成I2，O2中O元素的化合价由0价变为-2价，得到4个电子，I－中I元素的化合价由-1价变为0价的I2，失去两个电子，由得失电子守恒，O2的系数为1，生成H2O的系数为2，I－的系数为4，生成I2的系数为2；再根据电荷守恒，反应物中含有H＋，且系数为4；据此可得该反应的离子方程式为：4I－+O2+4H＋=2I2+2H2O；故答案为：4I－+O2+4H＋=2I2+2H2O；

(3)对比实验②③④，实验②③④中反应温度相同，稀硫酸的浓度逐渐减小，出现蓝色的时间逐渐增大，说明当温度相同时，溶液中c（H＋）越大，反应速率越快；故答案为：温度相同时，KI溶液中I-被O2氧化成I2，c（H＋）越大，氧化速率越快；

(4)溶液中的I－被空气中的O2氧化成I2后，当溶液的pH大于9.28，I2发生歧化反应，且pH越大，歧化反应速率越大；试管⑦、⑧中溶液的pH为10、11，溶液中同时发生氧化反应和歧化反应，此时溶液颜色无明显变化，说明歧化反应的速率大于氧化反应、淀粉变色反应的速率；故答案为：试管⑦、⑧中的pH为10、11时，既发生氧化反应又发生歧化反应，因为歧化反应速率大于氧化反应速率和淀粉变色速率(或歧化速率最快)，所以颜色无明显变化；

(5)I－和O2发生的反应中，I－发生失电子的氧化反应，O2发生得电子的还原反应，因此，试剂1:溶液，滴加1%淀粉溶液；试剂2:pH=10的KOH溶液；现象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝()；故答案为：试剂1:溶液，滴加1%淀粉溶液；试剂2:pH=10的KOH溶液;现象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝()；

(6)由于加热过程中，温度升高，气体溶解度减小，敞口容器中，溶解在水中的O2逸出，导致c（O2）减小，I－氧化为I2的速率变慢，故答案为：加热使O2逸出，c（O2）降低，导致I－氧化为I2的速率变慢。