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某研究小組對碘化鉀溶液在空氣中發(fā)生氧化反應的速率進行實驗探究。
【初步探究】
示意圖 序號 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)藍色
20℃ 1min左右出現(xiàn)藍色
20℃ 0.1mol?L-1稀硫酸 15min左右出現(xiàn)藍色
20℃ 蒸餾水 30min左右出現(xiàn)藍色
(1)為探究溫度對反應速率的影響,實驗②中試劑A應為
0.5mol/L稀硫酸
0.5mol/L稀硫酸
。
(2)寫出實驗③中I-反應的離子方程式:
4I-+O2+4H+=2I2+2H2O
4I-+O2+4H+=2I2+2H2O

(3)對比實驗②③④,可以得出的結論:
溫度相同時,KI溶液被O2氧化成I2,c(H+)越大,氧化速率越快
溫度相同時,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對反應速率的影響
i.pH<11.7時,I-能被O2氧化為I2。
ii.pH>9.28時,I2發(fā)生歧化反應:3I2+6OH-
IO
-
3
+5I-+3H2O,pH越大,速率越快。
序號
試管中溶液的pH 8 9 10 11
放置10小時后的現(xiàn)象 出現(xiàn)藍色 顏色無明顯變化
(4)小組同學用4支試管在裝有O2的儲氣瓶中進行實驗,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,既發(fā)生氧化反應又發(fā)生歧化反應,由于歧化反應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,既發(fā)生氧化反應又發(fā)生歧化反應,由于歧化反應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)甲同學利用原電池原理設計實驗證實pH=10的條件下確實可以發(fā)生I-被O2氧化為I2的反應,如圖2所示,請你填寫試劑和實驗現(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,實驗現(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左側(cè)電極附近溶液變藍
試劑1:1mol?L1KI溶液,滴加1%淀粉溶液,試劑2:pH=10的KOH溶液,實驗現(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左側(cè)電極附近溶液變藍
。
菁優(yōu)網(wǎng)
【深入探究】較高溫度對反應速率的影響
小組同學分別在敞口試管和密閉試管中進行了實驗⑨和⑩。
序號 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)藍色
(6)對比實驗⑨和⑩的現(xiàn)象差異,該小組同學經(jīng)過討論對實驗⑨中的現(xiàn)象提出兩種假設。
假設1:
加熱使O2逸出,c(O2)降低,導致I-氧化為I2的速率變慢
加熱使O2逸出,c(O2)降低,導致I-氧化為I2的速率變慢
。
假設2:45℃以上I2易升華,70℃水浴時,c(I2)太小難以顯現(xiàn)黃色。
(7)針對假設2有兩種不同觀點。你若認為假設2成立,請推測試管⑨中“冷卻至室溫后滴加淀粉出現(xiàn)藍色”的可能原因(寫出一條)
KI溶液過量,實驗⑨冷卻室溫后過量的KI仍可與空氣繼續(xù)反應生成I2,所以滴加淀粉溶液還可以看到藍色
KI溶液過量,實驗⑨冷卻室溫后過量的KI仍可與空氣繼續(xù)反應生成I2,所以滴加淀粉溶液還可以看到藍色
。你若認為假設2不成立,請設計實驗方案證明
水浴加熱70℃時,用濕潤的淀粉試紙放在試管⑨的管口,若不變藍,則證明假設2不成立
水浴加熱70℃時,用濕潤的淀粉試紙放在試管⑨的管口,若不變藍,則證明假設2不成立
。
【答案】0.5mol/L稀硫酸;4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;溫度相同時,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,既發(fā)生氧化反應又發(fā)生歧化反應,由于歧化反應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,實驗現(xiàn)象:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左側(cè)電極附近溶液變藍;加熱使O2逸出,c(O2)降低,導致I-氧化為I2的速率變慢;KI溶液過量,實驗⑨冷卻室溫后過量的KI仍可與空氣繼續(xù)反應生成I2,所以滴加淀粉溶液還可以看到藍色;水浴加熱70℃時,用濕潤的淀粉試紙放在試管⑨的管口,若不變藍,則證明假設2不成立
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/30 0:0:8組卷:5引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.氧化劑H2O2在反應時不產(chǎn)生污染物,被稱為綠色氧化劑,因而受到人們越來越多的關注。某實驗小組以H2O2分解為例,探究濃度、催化劑、溫度對反應速率的影響。在常溫下按照下表所示的方案完成實驗。
    實驗編號 溫度(℃) 反應物 催化劑
    20 25mL3%H2O2溶液
    20 25mL5%H2O2溶液
    20 25mL5%H2O2溶液 0.1gMnO2
    20 25mL5%H2O2溶液 1~2滴1mol/LFeCl3溶液
    30 25mL5%H2O2溶液 0.1gMnO2
    (1)實驗①和②的目的是
     
    。同學甲在進行實驗①和②時并沒有觀察到明顯現(xiàn)象。資料顯示,通常條件下過氧化氫穩(wěn)定,不易分解。為了達到實驗目的,可采取的改進方法是
     
    (寫出一種即可)。
    (2)實驗③、④、⑤中,測得生成氧氣的體積隨時間變化如圖所示。分析該圖能得出的結論是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)同學乙設計了如圖所示的實驗裝置對過氧化氫的分解速率進行定量分析,以生成20mL氣體為準,其他影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (4)向某體積固定的密閉容器中加入0.6molA、0.2molC和一定量(未知)的B三種氣體,一定條件下發(fā)生反應,各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。已知在反應過程中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量沒有變化。請回答:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①寫出反應的化學方程式:
     
    ;
    ②B的起始的物質(zhì)的量是
     
    ;平衡時體系內(nèi)的壓強為初始狀態(tài)的
     
    倍。
    發(fā)布:2024/9/9 1:0:8組卷:19引用:1難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.某同學為了探究哪些因素會影響反應速率,設計了以下表格實驗,
    實驗序號 10%H2O2溶液/mL 蒸餾水/mL 溫度/℃ 催化劑
    10 0 25 1滴FeCl3
    5 a 25 1滴FeCl3
    10 0 40 1滴FeCl3
    b c 25
    請回答下列問題:
    (1)寫出實驗①發(fā)生的化學方程式
     

    (2)a=
     
    ,理由是
     
    。
    (3)實驗①③的實驗目的是
     
    。
    (4)b=
     
    ,c=
     
    ;
    通過實驗①④,可以得到的結論是
     

    (5)某同學在50mL一定濃度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化錳,放出氣體的體積(標準狀況下)與反應時間的關系如圖所示,分析判斷OE、EF、FG三段中,
     
    段化學反應速率最快。
    發(fā)布:2024/9/18 2:0:8組卷:12引用:1難度:0.5
  • 3.無色碘化鉀溶液露置在空氣中容易變?yōu)辄S色,某興趣小組進行如下實驗探究。
    實驗試劑:1mol?L-1KI溶液、0.2mol?L-1H2SO4溶液、蒸餾水
    實驗儀器:試管、試劑瓶、膠頭滴管、溫度計
    Ⅰ.針對冬夏季節(jié)不同,KI溶液變色快慢不同,小組成員進行以下實驗:
    實驗編號
    溫度/℃ 30 40 50 60 70
    顯色時間/s 160 80 40 20 10
    回答下列問題:
    (1)該實驗的目的是探究
     
    對反應速率的影響。
    (2)該實驗除上述試劑和儀器外,還需要的試劑和儀器分別是
     
     

    (3)分析上述實驗記錄結果,可得出的結論是:溫度每升高10℃,反應速率增大為原來的
     
    倍。
    Ⅱ.為探究溶液的酸性強弱對KI溶液變色速率的影響,小組成員進行以下實驗:
    第①步:分別取1mL 1mol?L-1KI溶液于兩支試管中,并分別滴加兩滴指示劑;
    第②步:向其中一支試管中加入1mL蒸餾水,然后向兩支試管中分別加入……;
    第③步:記錄KI溶液變色的時間。
    實驗結論:溶液酸性越強,KI溶液變色越快。
    回答下列問題:
    (4)該實驗操作中必須控制不變的是
     
    .
    a.溫度
    b.試劑添加的順序
    c.試劑的用量(體積)
    (5)用所給試劑將第②步補充完整
     
    。
    (6)該探究實驗中KI溶液變色反應的離子方程式為
     
    發(fā)布:2024/9/4 0:0:8組卷:15引用:4難度:0.7
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