Question

【题目】碘及其化合物在生产、生活中具有重要作用。请按要求回答下列问题:

（1）海带灰浸取液中的碘元素以I-形式存在。现利用如下试剂：MnO2、稀硫酸、淀粉溶液，从中获取单质碘。请按要求完善下表:

序号	所选试剂	反应原理或现象或解释
方法1	MnO2、稀硫酸	离子方程式：________
方法2	稀硫酸、淀粉溶液	溶液变蓝的原因。用离子方程式解释: ____________

（2）反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的能量变化如图1所示:其他条件相同，1molHI在不同温度分解达平衡时，测得体系中n(I2)随温度变化的曲线如图2所示。

①比较2z______(x+y)(填 “<"、“>”或“=”).

②某温度下该反应的平衡常数K=1/9,达平衡时，HI的转化率=___________。

③只改变该反应的一个条件，试写出能提高HI转化率的两项措施：__________、_________。

（3）已知:i.分解1molH2O2放出热量98kJ；ⅱ.含少量I-的溶液中，H2O2的分解机为: H2O2+I-H2O+IO-慢；H2O2+IO-H2O+O2+I-快。ⅲ.H2O2分解速率受多种因素影响，实验测得某温度时不同条件下H2O浓度随时间的变化如图3、4所示:

请完善由以上信息可得到的如下结论:

①H2O2分解反应的热化学方程式为___________。

②H2O2的分解速率与_________有关。

③“少量Mn2+存在时，溶液碱性越强H2O2分解速率越大”的结论是否正确_______(填“是"或“否”)；c(Mn2+)对H2O分解速率的影响是__________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4H++2I- =Mn2++I2+2H2O O2+4H++4I-=2I2+2H2O > 40% 移走I2 升温 2H2O2(1) =2H2O(1) + O2(g) ΔH=-196 kJ/mol c(I-)、c(Mn2+)、溶液pH 否 c(Mn2+)越大H2O2分解速率越大

【解析】(1).在酸性条件下，二氧化锰把碘离子氧化为碘单质，本身还原为Mn2+；正确答案为：

MnO2+4H++2I- =Mn2++I2+2H2O；酸性条件，碘离子被空气中的氧气氧化为碘单质，正确答案为：O2+4H++4I-=2I2+2H2O；

（2）①根据图示可知，温度升高，碘的量增大，该反应为吸热反应；所以反应物总能量小于生成物总能量，2z> (x+y)；正确答案：>

② 2HI(g) H2(g) + I2(g) 假设容器的体积为1L

起始浓度 1 0 0

变化浓度 2x x x

平衡浓度 1-2x x x

根据平衡常数计算：x2/(1-2x)2= K=1/9，解得x=0.2mol/L

HI的转化率=2×0.2÷1×100%=40%；正确答案：40%；

③其他条件不变，减少氢气或碘蒸气的浓度，升高温度都可以提高HI转化率；正确答案：移走I2 ； 升温；

（3）①H2O2的分解机理为：H2O2+I-H2O+IO-慢；H2O2+IO-H2O+O2+I-快。两个式子相加处理，结果为H2O2分解反应的化学方程式；然后根据分解1molH2O2放出热量98kJ ，就可以写出热化学方程式；正确答案2H2O2(1) =2H2O(1) + O2(g) ΔH=-196 kJ/mol；

②根据2个图表看出，H2O2的分解速率与c(Mn2+)、c(I-)及溶液pH的有关；正确答案：c(Mn2+)、c(I-)及溶液pH；

③少量Mn2+存在时，根据图表3可以看出，溶液的碱性越小，H2O2分解速率越大；正确答案：否；根据图表4看出，碱性不变的情况下，c(Mn2+)越大，H2O2分解速率越大；正确答案：c(Mn2+)越大，H2O2分解速率越大；