Question

【题目】某小组进行实验：向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠的混合溶液，一段时间后溶液变蓝。查阅资料知体系中存在两个主要反应：

反应i：H2O2(aq) + 2I－(aq) + 2H+(aq) I2(aq) + 2H2O(l) ΔH1 = -247.5 kJ/mol

反应ii：I2(aq) + 2S2O32-(aq) 2I－(aq) + S4O62-(aq) ΔH2 = -1021.6 kJ/mol

（1）H2O2与S2O32-反应的热化学方程式为______。

（2）下列实验方案可证实上述反应过程。将实验方案补充完整（所用试剂浓度均为0.01 mol/L）。

a．向酸化的H2O2溶液中加入________溶液，溶液几秒后变为蓝色。

b．_________，溶液立即褪色。

（3）探究c(H+)对反应速率的影响，实验方案如下表所示。（所用试剂除H2O以外，浓度均为0.01 mol/L）

实验序号		a	b
试 剂	H2O2/mL	5	______
	H2SO4/mL	4	2
	Na2S2O3/mL	8	_____
	KI（含淀粉）/mL	3	_____
	H2O	0	______
将上述溶液迅速混合 观察现象		溶液变蓝所需时间 为t1秒	溶液变蓝所需时间 为t2秒

① 将实验b补充完整。

② 对比实验a和实验b，t1_____t2（填“>”或“<”）。

③ 结合（2）中现象解释溶液混合后一段时间才变蓝的原因________。

④ 利用实验a的数据，计算t1时间内H2O2与S2O32-反应的平均反应速率（用H2O2浓度的变化表示）________mol/(L·s)。

Answer 1

【答案】H2O2(aq)+2S2O32-(aq)+2H+(aq)=S4O62-(aq)+2H2O(l) △H=-1269.1kJ/mol 淀粉碘化钾 向a中所得蓝色溶液中加入硫代硫酸钠溶液 5 8 3 2 < 反应ⅰ慢，反应ⅱ快，反应ⅰ生成的I2立即与S2O32-反应，直至S2O32-被消耗尽，再生成的I2才能使淀粉变蓝，因此溶液混合一段时间后才变蓝 mol/(Ls)

【解析】

（1）已知反应i：H2O2(aq) + 2I－(aq) + 2H+(aq) I2(aq) + 2H2O(l) ΔH1 = -247.5 kJ/mol

反应ii：I2(aq) + 2S2O32-(aq) 2I－(aq) + S4O62-(aq) ΔH2 = -1021.6 kJ/mol

根据盖斯定律，由i+ii得反应H2O2(aq)+2S2O32-(aq)+2H+(aq)=S4O62-(aq)+2H2O(l) △H=ΔH1+ΔH2=-1269.1kJ/mol，故H2O2与S2O32-反应的热化学方程式为H2O2(aq)+2S2O32-(aq)+2H+(aq)=S4O62-(aq)+2H2O(l) △H=-1269.1kJ/mol；

（2）a．向酸化的H2O2溶液中加入淀粉碘化钾溶液，碘离子被氧化生成碘单质使淀粉变蓝，故溶液几秒后变为蓝色；

b．向a中所得蓝色溶液中加入硫代硫酸钠溶液，碘被还原生成碘离子，溶液立即褪色；

（3）探究c(H+)对反应速率的影响，实验方案如下表所示。（所用试剂除H2O以外，浓度均为0.01 mol/L），为使探究时每次只改变一个条件，所加溶液总体积必须相等，故：

① 将实验b补充完整，分别为5、8、3、2；

②对比实验a和实验b，实验a中 c(H+)较大，浓度越大化学反应速率越大，故t1<t2；

③反应ⅰ慢，反应ⅱ快，反应ⅰ生成的I2立即与S2O32-反应，直至S2O32-被消耗尽，再生成的I2才能使淀粉变蓝，因此溶液混合一段时间后才变蓝；

④ 利用实验a的数据，用H2O2浓度的变化表示t1时间内H2O2与S2O32-反应的平均反应速率为mol/(L·s)。