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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(xiě)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(wú)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(wú)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(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(xiě)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(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
(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(guò)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(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(xiě)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
。

【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)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)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.為探究銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物及影響反應(yīng)速率的主要因素,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
    實(shí)驗(yàn)一:探究銅和稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,氣密性已檢查。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    已知FeSO4+NO═[Fe(NO)]SO4,該反應(yīng)較緩慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+時(shí)突顯明顯棕色。
    (1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先將Y形試管向盛有碳酸鈣的支管傾斜,緩慢滴入稀硝酸,該實(shí)驗(yàn)操作的目的是
     

    (2)銅片和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (3)本實(shí)驗(yàn)A生成的氣體中,若有NO2,則B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
     
    ;若只有NO生成,則B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
     
    。
    實(shí)驗(yàn)二:探究化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)速率的影響。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),利用圖示裝置測(cè)定溶液突顯明顯棕色的時(shí)間。
    序號(hào)溫度銅片/g硝酸/mL硝酸銅/g
    125℃
    225℃5200.5
    325℃5201.0
    (4)請(qǐng)將上表中實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)條件填寫(xiě)完整
     

    (5)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)1、2、3的反應(yīng)速率并無(wú)明顯變化,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需要繼續(xù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是
     
    。

    發(fā)布:2024/10/26 17:0:2組卷:2引用:1難度:0.5
  • 2.如圖1所示,某興趣小組同學(xué)將銅片加入稀硝酸,發(fā)現(xiàn)開(kāi)始時(shí)氣泡產(chǎn)生速率非常慢,一段時(shí)間后速率明顯加快,燒瓶?jī)?nèi)溶液呈淺藍(lán)色并不斷加深,液面上方的氣體顏色也在不斷加深.該小組同學(xué)擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)速率變化的原因.
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)圖1中銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為
     
    ;
    用離子方程式表示NaOH溶液所起的作用
     
    ;
    (2)小組同學(xué)提出了如下假設(shè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究:
    Ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為是反應(yīng)放熱導(dǎo)致溶液溫度升高所致,完成此實(shí)驗(yàn)還需要的儀器是
     
    ;
    測(cè)定反應(yīng)過(guò)程中溶液不同時(shí)間的溫度,結(jié)果如表:

    時(shí)間/min05101520253550607080
    溫度/℃25262626262626.527272727
    結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮捅碇袛?shù)據(jù),你得出的結(jié)論是
     
    ;
    Ⅱ.乙同學(xué)認(rèn)為生成的Cu2+對(duì)反應(yīng)有催化作用,為驗(yàn)證此假設(shè),取A、B兩支試管分別加入等量的銅片和稀硝酸,那么最好是在其中一支試管中加入少量的
     
    (填序號(hào)),
    A.硝酸銅晶體        B.硝酸銅溶液        C.硫酸銅晶體        D.硫酸銅溶液
    然后對(duì)比兩支試管的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象基本相同.因此得出結(jié)論:Cu2+并不是反應(yīng)的催化劑.
    Ⅲ.丙同學(xué)根據(jù)現(xiàn)象推測(cè)反應(yīng)過(guò)程中還有少量
     
     生成,進(jìn)而認(rèn)為該物質(zhì)對(duì)反應(yīng)有催化作用,如圖2所示,實(shí)驗(yàn)中丙同學(xué)從a處通入該物質(zhì)后,發(fā)現(xiàn)左管中產(chǎn)生氣泡速率明顯快于右管.小組同學(xué)得出最后結(jié)論:這種物質(zhì)對(duì)銅和稀硝酸的反應(yīng)有催化作用.
    (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,發(fā)現(xiàn)試管中溶液呈綠色,而不顯藍(lán)色.部分同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致,另一部分同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了通入的物質(zhì).請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明哪種假設(shè)正確.(寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論)
     

    發(fā)布:2024/10/26 17:0:2組卷:9引用:3難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.為探究銅與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物及影響反應(yīng)速率的主要因素,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn).
    實(shí)驗(yàn)一 探究銅和稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物.
    實(shí)驗(yàn)裝置如圖1,氣密性已檢查.
    已知:FeSO4+NO═[Fe(NO)]SO4,該反應(yīng)較緩慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+時(shí)突顯明顯棕色.
    (1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先將Y形試管向盛有碳酸鈣的支管傾斜,緩慢滴入稀硝酸,該實(shí)驗(yàn)操作的目的是
     

    (2)銅片和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (3)本實(shí)驗(yàn)A生成的氣體中,若有NO2,B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為
     
    ;若只有NO生成,B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
     

    實(shí)驗(yàn)二 探究銅和稀硝酸反應(yīng)速率先慢后快的原因
    經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)一,測(cè)得硝酸的濃度<6mol?L-1,只有NO生成.當(dāng)銅片與5mol?L-1硝酸反應(yīng)時(shí),開(kāi)始時(shí)反應(yīng)非常緩慢,一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯加快.為探究此反應(yīng)的反應(yīng)速率先慢后快的原因,進(jìn)行如下探究:
    探究一:研究反應(yīng)過(guò)程的溫度變化對(duì)反應(yīng)速率的影響
    實(shí)驗(yàn)所得曲線和現(xiàn)象記錄如圖2及表一.
    (表一)
    間/min現(xiàn)象
    0~15銅表面出現(xiàn)氣泡,但速度很慢
    25溶液有很淺的藍(lán)色,氣泡生成速度加快
    30氣泡生成速度較快,均勻冒出
    45洗氣瓶中可見(jiàn)少量淡棕色的物質(zhì)
    50溶液中藍(lán)色明顯變深,洗氣瓶中突顯明顯棕色
    (4)獲得圖2數(shù)據(jù)所需的測(cè)量?jī)x器有
     

    (5)從上述圖表分析可得到的結(jié)論是
     

    (表二)
    序號(hào)溫度銅片/g硝酸/mL硝酸銅/g
    125℃
    225℃5200.5
    325℃5201.0
    探究二:研究化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)反應(yīng)速率的影響
    設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),利用圖1裝置測(cè)定溶液突顯明顯棕色的時(shí)間.
    (6)請(qǐng)將表二中將實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)條件填寫(xiě)完整①
     
     ②
     
     ③
     

    (7)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)1、2、3的反應(yīng)速率并無(wú)明顯變化,為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需要繼續(xù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是
     

    發(fā)布:2024/10/26 17:0:2組卷:34引用:2難度:0.5
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