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某研究小組對(duì)碘化鉀溶液在空氣中發(fā)生氧化反應(yīng)的速率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
【初步探究】
示意圖 序號(hào) 溫度 試劑A 現(xiàn)象
  菁優(yōu)網(wǎng) 0℃ 0.5mol?L-1稀硫酸 4min左右出現(xiàn)藍(lán)色
20℃ 1min左右出現(xiàn)藍(lán)色
20℃ 0.1mol?L-1稀硫酸 15min左右出現(xiàn)藍(lán)色
20℃ 蒸餾水 30min左右出現(xiàn)藍(lán)色
(1)為探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)②中試劑A應(yīng)為
0.5mol/L稀硫酸
0.5mol/L稀硫酸
。
(2)寫出實(shí)驗(yàn)③中I-反應(yīng)的離子方程式:
4I-+O2+4H+=2I2+2H2O
4I-+O2+4H+=2I2+2H2O

(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)②③④,可以得出的結(jié)論:
溫度相同時(shí),KI溶液被O2氧化成I2,c(H+)越大,氧化速率越快
溫度相同時(shí),KI溶液被O2氧化成I2,c(H+)越大,氧化速率越快
。
【繼續(xù)探究】溶液pH對(duì)反應(yīng)速率的影響
i.pH<11.7時(shí),I-能被O2氧化為I2
ii.pH>9.28時(shí),I2發(fā)生歧化反應(yīng):3I2+6OH-
IO
-
3
+5I-+3H2O,pH越大,速率越快。
序號(hào)
試管中溶液的pH 8 9 10 11
放置10小時(shí)后的現(xiàn)象 出現(xiàn)藍(lán)色 顏色無明顯變化
(4)小組同學(xué)用4支試管在裝有O2的儲(chǔ)氣瓶中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置如圖1所示。分析⑦和⑧中顏色無明顯變化的原因
試管⑦、⑧中,pH為10、11時(shí),既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生歧化反應(yīng),由于歧化反應(yīng)速率大于氧化速率和淀粉變色速率,所以觀察顏色無明顯變化
試管⑦、⑧中,pH為10、11時(shí),既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生歧化反應(yīng),由于歧化反應(yīng)速率大于氧化速率和淀粉變色速率,所以觀察顏色無明顯變化
。
(5)甲同學(xué)利用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)pH=10的條件下確實(shí)可以發(fā)生I-被O2氧化為I2的反應(yīng),如圖2所示,請(qǐng)你填寫試劑和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
試劑1:1mol?L1KI溶液,滴加1%淀粉溶液,試劑2:pH=10的KOH溶液,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左側(cè)電極附近溶液變藍(lán)
試劑1:1mol?L1KI溶液,滴加1%淀粉溶液,試劑2:pH=10的KOH溶液,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左側(cè)電極附近溶液變藍(lán)
。
菁優(yōu)網(wǎng)
【深入探究】較高溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響
小組同學(xué)分別在敞口試管和密閉試管中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)⑨和⑩。
序號(hào) 溫度 試劑 現(xiàn)象
⑨敞口試管 水浴70℃ 5mL1mol?L-1KI溶液
5mL0.5mol?L-1稀硫酸
20min內(nèi)仍保持無色,冷卻至室溫后滴加淀粉溶液出現(xiàn)藍(lán)色
⑩密閉試管 溶液迅速出現(xiàn)黃色,且黃色逐漸加深,冷卻至室溫后滴加淀粉溶液出現(xiàn)藍(lán)色
(6)對(duì)比實(shí)驗(yàn)⑨和⑩的現(xiàn)象差異,該小組同學(xué)經(jīng)過討論對(duì)實(shí)驗(yàn)⑨中的現(xiàn)象提出兩種假設(shè)。
假設(shè)1:
加熱使O2逸出,c(O2)降低,導(dǎo)致I-氧化為I2的速率變慢
加熱使O2逸出,c(O2)降低,導(dǎo)致I-氧化為I2的速率變慢

假設(shè)2:45℃以上I2易升華,70℃水浴時(shí),c(I2)太小難以顯現(xiàn)黃色。
(7)針對(duì)假設(shè)2有兩種不同觀點(diǎn)。你若認(rèn)為假設(shè)2成立,請(qǐng)推測試管⑨中“冷卻至室溫后滴加淀粉出現(xiàn)藍(lán)色”的可能原因(寫出一條)
KI溶液過量,實(shí)驗(yàn)⑨冷卻室溫后過量的KI仍可與空氣繼續(xù)反應(yīng)生成I2,所以滴加淀粉溶液還可以看到藍(lán)色
KI溶液過量,實(shí)驗(yàn)⑨冷卻室溫后過量的KI仍可與空氣繼續(xù)反應(yīng)生成I2,所以滴加淀粉溶液還可以看到藍(lán)色
。你若認(rèn)為假設(shè)2不成立,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明
水浴加熱70℃時(shí),用濕潤的淀粉試紙放在試管⑨的管口,若不變藍(lán),則證明假設(shè)2不成立
水浴加熱70℃時(shí),用濕潤的淀粉試紙放在試管⑨的管口,若不變藍(lán),則證明假設(shè)2不成立

【答案】0.5mol/L稀硫酸;4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;溫度相同時(shí),KI溶液被O2氧化成I2,c(H+)越大,氧化速率越快;試管⑦、⑧中,pH為10、11時(shí),既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生歧化反應(yīng),由于歧化反應(yīng)速率大于氧化速率和淀粉變色速率,所以觀察顏色無明顯變化;試劑1:1mol?L1KI溶液,滴加1%淀粉溶液,試劑2:pH=10的KOH溶液,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左側(cè)電極附近溶液變藍(lán);加熱使O2逸出,c(O2)降低,導(dǎo)致I-氧化為I2的速率變慢;KI溶液過量,實(shí)驗(yàn)⑨冷卻室溫后過量的KI仍可與空氣繼續(xù)反應(yīng)生成I2,所以滴加淀粉溶液還可以看到藍(lán)色;水浴加熱70℃時(shí),用濕潤的淀粉試紙放在試管⑨的管口,若不變藍(lán),則證明假設(shè)2不成立
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/8/30 0:0:8組卷:5引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.為比較Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解反應(yīng)的催化效果,甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。下列敘述中不正確的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/12/10 20:0:2組卷:63引用:4難度:0.5
  • 2.H2O2、CH3COOH是生活中常見的物質(zhì),在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛.
    (1)某小組擬在Fe3+的催化下,探究H2O2分解速率影響的某一因素.限選試劑與儀器:30% H2O2、0.1mol?L-1Fe2(SO43、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器
    將表中所給的混合溶液分別加入到2個(gè)同容積的錐形瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間.
    錐形瓶編號(hào) 30% H2O2/mL 0.1mol?L-1Fe2(SO43/mL 蒸餾水/mL 反應(yīng)溫度/℃
    1 10 1 0 30
    2 Vx 1 5 30
    表中Vx=
     
    mL,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?!--BA-->
     

    (2)醋酸和鹽酸是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的二種一元酸,某小組設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)證明它們的電離程度.
    實(shí)驗(yàn)一:室溫下,測出0.1mol?L-1醋酸和鹽酸pH值分別為3、1.提示:pH=-lgc(H+
    結(jié)論一:醋酸在水溶液中電離
     
    (填“完全”、“不完全”).該溫度下醋酸的電離度為
     
    ;寫出醋酸的電離方程式
     

    實(shí)驗(yàn)二:現(xiàn)取等體積、濃度均為1mol?L-1醋酸和鹽酸分別加入經(jīng)砂紙打磨過的表面積相同的鎂條.觀察放出氫氣速率的快慢.
    結(jié)論二:其它條件相同時(shí),同濃度同體積的一元酸與金屬反應(yīng)時(shí),反應(yīng)
     
    (填“快”或“慢”)的為弱電解質(zhì).

    發(fā)布:2024/11/18 8:0:1組卷:17引用:1難度:0.5
  • 3.某小組利用反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O探究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下表。下列有關(guān)說法正確的是(  )
    實(shí)驗(yàn)編號(hào) 反應(yīng)溫度/℃ 液體體積/mL
    0.1mol?L-1Na2S2O3(aq) 0.1mol?L-1稀H2SO4 H2O
    25 10 20 0
    25 V1 V2 5
    50 V3 V4 V5

    發(fā)布:2024/12/13 9:30:2組卷:94引用:1難度:0.7
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