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 |
 |
① | 0℃ | 0.5mol?L-1稀硫酸 | 4min左右出現(xiàn)藍(lán)色 |
| ② | 20℃ | 1min左右出現(xiàn)藍(lán)色 | ||
| ③ | 20℃ | 0.1mol?L-1稀硫酸 | 15min左右出現(xiàn)藍(lán)色 | |
| ④ | 20℃ | 蒸餾水 | 30min左右出現(xiàn)藍(lán)色 |
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
| 序號(hào) | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
| 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(wú)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(wú)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(wú)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)
。
【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(wú)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 |
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(cè)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(guò)量，實(shí)驗(yàn)⑨冷卻室溫后過(guò)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(guò)量，實(shí)驗(yàn)⑨冷卻室溫后過(guò)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(rùn)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(rùn)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
。【考點(diǎn)】探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素．
【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(wú)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(guò)量，實(shí)驗(yàn)⑨冷卻室溫后過(guò)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(rùn)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
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1．控制變量法是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用方法之一，如圖所示實(shí)驗(yàn)探究影響反應(yīng)速率的因素是（ ?。?/h2>發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：42引用：3難度：0.6 -
2．為探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，某研究小組設(shè)計(jì)了如下五個(gè)實(shí)驗(yàn)。按要求回答下列問(wèn)題（已知：Cu2+、Fe3+對(duì)H2O2的分解起催化作用）。
（1）為探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)（填序號(hào)，下同），選擇的依據(jù)是。
（2）為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，同時(shí)探究催化劑不同催化效果不同，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)。
（3）通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)⑤比實(shí)驗(yàn)③現(xiàn)象明顯，其原因是。
（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，用H2O2快速制取少量O2，可采取的三條措施為。發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：7引用：5難度：0.5 -
3．（一）Fenton法常用于處理含有難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水，通常是在調(diào)節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2，所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物．現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對(duì)該降解反應(yīng)速率的影響．實(shí)驗(yàn)中控制p-CP的初始濃度相同，恒定實(shí)驗(yàn)溫度在298K或313K下設(shè)計(jì)如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)（其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表）：
（1）編號(hào)③的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?!--BA-->實(shí)驗(yàn)序號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實(shí)驗(yàn)作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30 ．
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同實(shí)驗(yàn)編號(hào)中p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①曲線，計(jì)算降解反應(yīng)在50-300s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v（p-CP）=．
（3）實(shí)驗(yàn)①②表明，溫度與該降解反應(yīng)速率的關(guān)系是．
（二）已知Fe3+和I-在水溶液中的反應(yīng)為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2．正向反應(yīng)速率和I-、Fe3+的濃度關(guān)系為v=kcm（I-）cn（Fe3+）（k為常數(shù)）
（4）請(qǐng)分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問(wèn)題：
①在v=kcm（I-）cn（Fe3+）中，m、n的值為c（I-）/（mol?L-1） c（Fe3+）/（mol?L-1） v/（mol?L-1?s-1） （1） 0.20 0.80 0.032k （2） 0.60 0.40 0.144k （3） 0.80 0.20 0.128k ．（選填A(yù)、B、C、D）
A．m=1，n=1 B．m=1，n=2 C．m=2，n=1 D．m=2，n=2
②I-濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響Fe3+濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響（填“＜”、“＞”或“=”）．
（三）一定溫度下，反應(yīng)FeO（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）的化學(xué)平衡常數(shù)為3.0，該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應(yīng)．請(qǐng)通過(guò)計(jì)算回答：
（5）v（正）v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）；若將5mol FeO、4mol CO加入同樣的容器中，在相同溫度下達(dá)到平衡，則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為．發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：19引用：2難度：0.5