Question

碘在科研与生活中有重要作用，某兴趣小组用0.20 mol/L KI、0.4%淀粉溶液、0.20 mol/L K₂S₂O₈、0.010 mol/L 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Na₂S₂O₃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（S₂O₈^2－）：n（S₂O₃^2－）              。

（2）如果实验中不使用Na₂S₂O₃溶液，可能存在的不足是                   。

（3）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	试剂体积 V / mL	显色时间 t /s
K2S2O8溶液	KI溶液	水	Na2S2O3溶液	淀粉溶液
①	10	10	0	4	1	26.8
②	5	10	5	4	1	54.0
③	2.5	10	V1	4	1	108.2
④	10	5	5	4	1	53.8
⑤	5	7.5	7.5	4	V2	t1

表中V₁ =             mL，理由是                ；V₂ =           mL，理由是                    。显色时间t₁大约是                。

（4）根据表中数据可以得出的结论是                        。

Answer

（1）＞0.5

（2）显色时间太短，不易测量

（3）7.5 保证每次实验溶液总体积相等 1 保证淀粉溶液的用量相同 72s（54s~72s）

（4）反应速率与反应物浓度成正比关系（反应物浓度越大，反应速率越快）

【解析】

试题分析：（1）由已知可得，向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，先发生反应S2O82－ + 2I－= 2SO42－ + I2（慢），后发生反应I2 + 2S2O32－= 2I－+ S4O62－ （快），当溶液中的Na2S2O3耗尽后，碘才能与淀粉作用使溶液颜色将由无色变为蓝色，根据方程式S2O82－ + 2I－= 2SO42－ + I2可知，生成1mol I2需为1molS2O82－，根据I2 + 2S2O32－= 2I－+ S4O62－可知，I2与S2O32－的物质的量的关系为1：2，即1mol I2需2molS2O32－，恰好反应时n（S2O82－）：n（S2O32－）=1:2，为确保能观察到蓝色，碘需有剩余，则S2O32－应少量，所以n（S2O82－）：n（S2O32－）＞1:2。

（2）如果实验中不使用Na2S2O3溶液，可能存在的不足是显色时间太短，不易测量。

（3）该实验是探究反应物浓度对化学反应速率的影响，实验①与实验②对照，溶液体积一直是25mL，为确保溶液体积不变，所以V1=7.5mL，理由是保证每次实验溶液总体积相等。V2=1mL，理由是保证淀粉溶液的用量相同。对比几组实验数据，显色时间t1大约是72s。

（4）根据表中数据可以得出的结论是反应速率与反应物浓度成正比关系，即：反应物浓度越大，反应速率越快。

考点：化学反应速率的影响因素