Question

（14分）碘在科研与生活中有重要应用,某兴趣小组用0.50 mol·L^-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L^-1 K₂S₂O₈、0.10 mol·L^-1 Na₂S₂O₃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- 2I^-+ S₄O₆^2-(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    耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,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）为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

实验序号	体积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V_x     mL,理由是          。

（3）已知某条件下,浓度c(S₂O₈^2-)反应时间t的变化曲线如图所示,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)

（4）碘也可用作心脏起搏器电源-锂碘电池的材料,该电池反应为:

2Li(s)+I₂(s)2LiI(s) ΔH

已知: ①4Li(s)+O₂(g)2Li₂O(s)    ΔH₁

②4LiI(s)+O₂(g)2I₂(s)+2Li₂O(s) ΔH₂

则电池反应的ΔH=    ;碘电极作为该电池的    极。

Answer

（1） Na2S2O3 <2

（2）2.0 保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他的条件不变，才能达到实验目的；

（3）

（4）（△H1-△H2）/2 正

【解析】

试题分析：（1）根据题目所给信息可知，若溶液中仍存在Na2S2O3，则碘单质将不会存在，溶液不会变蓝色，所以只有将Na2S2O3消耗完时，溶液才会由无色变为蓝色；根据化学方程式，Na2S2O3与K2S2O8完全反应，溶液中不存在碘单质时，Na2S2O3与K2S2O8的物质的量之比为2:1，所以为确保能观察到蓝色，则Na2S2O3的量少些，则n(S2O32-)∶n(S2O82-)<2；

（2）实验①、②中KI溶液、Na2S2O3溶液、淀粉溶液的体积不变，且K2S2O8溶液与水的总体积是10.0mL，该实验的目的是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，为保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他的条件不变，才能达到实验目的，所以在实验③中K2S2O8溶液与水的总体积必须也是10.0mL，则Vx=2.0mL；

（3）降低温度，该反应的反应速率减慢，而使用催化剂则会加快反应速率，反应完全时溶液中c(S2O82-)不变，所以对应的图像为；

（4）在2Li(s)+I2(s)2LiI(s)中I元素的化合价降低，发生还原反应，所以碘作电池的正极，根据盖斯定律可知，ΔH=（①-②）/2=（△H1-△H2）/2.

考点：考查对实验现象的分析，化学反应速率与图像的关系，盖斯定律的应用