實驗小組探究(NH4)2S2O8溶液與KI溶液的反應(yīng)及其速率,實驗過程和現(xiàn)象如下
已知:
i. (NH4)2S2O8具有強氧化性,能完全電離,S2易被還原為;
ii.淀粉檢測I2的靈敏度很高,遇低濃度的I2即可快速變藍;
iii.I2可與S2發(fā)生反應(yīng):2S2+I2═S4+2I-。
編號 |
1-1 |
1-2 |
實驗操作 |
|
|
現(xiàn)象 |
無明顯現(xiàn)象 |
溶液立即變藍 |
(1)實驗1-1的目的是
做對照,排除O2氧化I-的干擾
做對照,排除O2氧化I-的干擾
。
(2)(NH
4)
2S
2O
8與KI反應(yīng)的離子方程式為
。
為了研究(NH
4)
2S
2O
8與KI反應(yīng)的速率,小組同學(xué)分別向兩支試管中依次加入下列試劑,并記錄變色時間,如下表。
編號 |
0.2mol/LKI溶液/mL |
0.01mol?L-1Na2S2O3溶液/mL |
蒸餾水/mL |
0.4%的淀 粉溶液/滴 |
0.2mol?L-1(NH4)2S2O8溶液/mL |
變色時間/s |
2-1 |
2 |
0 |
2.8 |
2 |
0.2 |
立即 |
2-2 |
2 |
0.8 |
0.2 |
2 |
2 |
30 |
(3)實驗2-1不能用于測定(NH
4)
2S
2O
8與KI反應(yīng)的速率,原因除變色時間過短外還有
無Na
2S
2O
3時,生成少量I
2后淀粉立即變藍,無法確定S
2和I
-反應(yīng)的濃度變化
無Na
2S
2O
3時,生成少量I
2后淀粉立即變藍,無法確定S
2和I
-反應(yīng)的濃度變化
。
(4)加入Na
2S
2O
3溶液后溶液變藍的時間明顯增長,甲同學(xué)對此提出兩種猜想。
猜想1:(NH
4)
2S
2O
8先與Na
2S
2O
3反應(yīng),使c(S
2)降低;
猜想2:(NH
4)
2S
2O
8先與KI反應(yīng),
生成的I2與Na2S2O3迅速反應(yīng),待Na2S2O3消耗完,繼續(xù)生成I2時,淀粉才變藍
生成的I2與Na2S2O3迅速反應(yīng),待Na2S2O3消耗完,繼續(xù)生成I2時,淀粉才變藍
。
①甲同學(xué)提出猜想1的依據(jù):由信息iii推測,Na
2S
2O
3的還原性
強于
強于
(填“強于”或“弱于”)KI的。
②乙同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)證明猜想1不成立,理由是
實驗2-2與Na
2S
2O
3完全反應(yīng)后的溶液中,n(S
2)仍高于實驗2-1中起始n(S
2),溶液應(yīng)立即變藍
實驗2-2與Na
2S
2O
3完全反應(yīng)后的溶液中,n(S
2)仍高于實驗2-1中起始n(S
2),溶液應(yīng)立即變藍
。
③補全猜想2:
生成的I2與Na2S2O3迅速反應(yīng),待Na2S2O3消耗完,繼續(xù)生成I2時,淀粉才變藍
生成的I2與Na2S2O3迅速反應(yīng),待Na2S2O3消耗完,繼續(xù)生成I2時,淀粉才變藍
。
(5)查閱文獻表明猜想2成立。根據(jù)實驗2-2的數(shù)據(jù),計算30s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(S
2)=
mol?L
-1?s
-1(寫出計算式)。
(6)實驗2-2中,30s內(nèi)未檢測到(NH
4)
2S
2O
8與Na
2S
2O
3反應(yīng),可能的原因是
(NH4)2S2O8與Na2S2O3反應(yīng)的活化能大于與KI反應(yīng)的活化能[或濃度相同時(NH4)2S2O8與Na2S2O3反應(yīng)的速率較(NH4)2S2O8與KI的小];c(Na2S2O3)<c(KI)
(NH4)2S2O8與Na2S2O3反應(yīng)的活化能大于與KI反應(yīng)的活化能[或濃度相同時(NH4)2S2O8與Na2S2O3反應(yīng)的速率較(NH4)2S2O8與KI的小];c(Na2S2O3)<c(KI)
。(寫出2條)。