Question

“粵鹽”精制鹽的食品添加劑為KIO₃、K₄[Fe（CN）₆]（亞鐵氰化鉀）；碘在科研與生活中有重要應用．
已知：4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-═Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓（藍色）．
5SO₃^2-+2IO₃^-+2H⁺═5SO₄^2-+I₂+H₂O （較快）； I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺（快）
I．某興趣小組用0.2mol?L¹KIO₃、0.5mol?L¹Na₂SO₃、0.2mol?L¹H₂SO₄、0.2%淀粉溶液等試劑，探究反應條件對化學反應速率的影響．
（1）向KIO₃、H₂SO₄、淀粉的混合溶液中加入一定量的Na₂SO₃溶液，當溶液中的

 

耗盡后，溶液顏色將由

 

變成

 

；當初始的物質的量需滿足的關系為n（SO₃^2-）：n（IO₃^-）

 

時，能確保觀察到藍色．
（2）為探討反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如表：

實驗 序號	體積V/mL
	KIO3溶液	水	H2SO4溶液	Na2SO3溶液	淀粉溶液
①	12.0	0.0	6.0	10.0	2.0
②	10.0	X	6.0	10.0	2.0
③	11.0	1.0	6.0	10.0	2.0

表中X=

 

mL，理由是

 

．
（3）已知某條件下，c（IO₃^-）～反應時間t的變化曲線如圖所示，若保持其它條件不變，請在答題卡坐標中，分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時c（IO₃^-）～反應時間t的變化曲線示意圖（進行相應標注）．
II．“粵鹽”精制鹽中亞鐵氰化鉀的檢驗

序號	實驗操作	實驗現象	結論
①	取少量精制鹽樣品于潔凈試管中，加入適量蒸餾水	得到無色溶液
②			試樣含有K+
③

Answer 1

考點：探究影響化學反應速率的因素,化學平衡的影響因素

專題：實驗設計題,基本概念與基本理論

分析：Ⅰ（1）由所給的反應可知，SO₃^2-能將IO₃^-先還原為I₂，然后再還原為I^-，而且考慮到兩步反應的快慢的問題，故當SO₃^2-消耗完時，I₂有剩余，據此分析．
（2）探討反應物濃度對化學反應速率的影響，由控制變量法可知，只改變KIO₃的濃度即可，實驗2與3作對比；
（3）溫度降低反應速率減小，濃度比原來的大，使用催化劑，反應速率加快，濃度不變，以此畫出c（IO₃^-）～t的變化曲線示意圖．
Ⅱ①鉀元素的檢驗用焰色反應；
②[Fe（CN）₆]^4-的檢驗用鐵鹽，產生藍色沉淀．

解答： 解：Ⅰ（1）由所給的反應可知，SO₃^2-能將IO₃^-先還原為I₂，然后再還原為I^-：2IO₃^-

5SO32-

I₂

SO32-

2I^-，由于第二步反應更快，故一開始溶液無顏色變化，后當SO₃^2-消耗完時，I₂有剩余，遇到溶液中的淀粉使溶液由無色變為藍色；當n（SO₃^2-）：n（IO₃^-）=6：2=3時，兩者恰好完全反應無I₂剩余，而要想觀察到顏色變化，須反應過后I₂有剩余，即需n（SO₃^2-）：n（IO₃^-）＜6：2=3時，故答案為：SO₃^2-； 無色；藍色；＜3；
（2）探討反應物濃度對化學反應速率的影響，由控制變量法可知，只改變KIO₃的濃度即可，實驗2與3作對比，則V=2.0mL，故答案為：2.0；保持總體積相同，僅改變IO₃^-濃度．
（3）溫度降低，IO₃^-離子的濃度變化比原來時小，反應需要的時間大于原來需要的時間，使用催化劑，反應速率加快，濃度不變，則c（IO₃^-）～t的變化曲線示意圖為，圖中最上方為降低溫度，最下方為使用催化劑，答：圖象為．
II．亞鐵氰化鉀是一種可溶性鹽，故其存在的檢驗可以分為檢驗K⁺和[Fe（CN）₆]^4-．
①K⁺的檢驗用焰色反應，具體的操作為：將潔凈的鉑絲灼，燒蘸取①的溶液在無色火焰上灼燒 （透過藍色鈷玻璃觀察），若火焰呈紫色，說明含有K⁺；
②[Fe（CN）₆]^4-的檢驗利用其能和Fe³⁺產生藍色沉底，故操作方法為：取少取①所得溶液于潔凈試管中，加入FeCl₃溶液，產生藍色沉淀，說明試樣中含有[Fe（CN）₆]^4-，結合②則含有 K₄[Fe（CN）₆]，故答案為：

②	將潔凈的鉑絲灼，燒蘸取①的溶液在無色火焰上灼燒 （透過藍色鈷玻璃觀察）	火焰呈紫色
③	取少取①所得溶液于潔凈試管中，加入FeCl3溶液	生成藍色沉淀	試樣含有[Fe（CN）6]4-，結合②則含有 K4[Fe（CN）6]

點評：本題考查探究化學反應速率的影響因素，明確反應的現象及控制變量法、影響反應速率及平衡的因素等即可解答，題目難度中等．