Question

Ⅰ．在KIO₃、KHSO₃的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉，不停地攪拌，有下列反應產生：
①IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O     ②3I₂+3HSO₃^-+3H₂O=6I^-+3HSO₄^-+6H⁺
當反應進行到15min時，溶液突然變為藍色，隨之又很快消失，這一反應稱為時鐘反應，有人用它來解釋生物鐘現象．
（1）在KIO₃中碘元素的化合價是

 

，在反應②中還原劑是

 

．
（2）在整個反應過程中，起催化作用的物質是

 

，寫出總的離子方程式

 

．
（3）上述兩個反應中，反應速率較快的是

 

（填序號），請解釋溶液顏色迅速變藍、又很快消失的原因

 

．
Ⅱ．KIO₃和Na₂SO₃在酸性溶液里反應為：KIO₃+Na₂SO₃+H₂SO₄→Na₂SO₄+K₂SO₄+I₂+H₂O，該反應過程和機理較復雜，一般認為分以下幾步：
①IO₃^-+SO₃^2-→IO₂^-+SO₄^2-（慢）     ②IO₂^-+2SO₃^2-→I^-+SO₄^2-（快）
③5I^-+6H⁺+IO₃^-→3I₂+3H₂O（快）    ④I₂+H₂O+SO₃^2-→2I^-+SO₄^2-+2H⁺（快）
（1）根據上述條件推測，此反應的總速率由

 

步（填序號）決定．
（2）若預先加入淀粉溶液，則離子

 

消耗完才能有變藍現象產生．

Answer 1

考點：氧化還原反應,化學反應速率的影響因素,氯、溴、碘及其化合物的綜合應用

專題：基本概念與基本理論

分析：Ⅰ．（1）根據化合物中各元素化合價的代數和為0確定I元素化合價，失電子化合價升高的反應物是還原劑；
（2）在初始反應中作反應物、在最終反應中作生成物的物質為催化劑；
（3）根據反應現象確定反應速率； 碘易被亞硫酸氫根離子還原；
Ⅱ．（1）反應慢的決定總反應速率；
（2）只有亞硫酸根離子完全被氧化時才能存在碘單質．

解答： 解：Ⅰ．（1）根據化合物中各元素化合價的代數和為0知該物質中I元素化合價為+5價，
3I₂+3HSO₃^-+3H₂O=6I^-+3HSO₄^-+6H⁺中I元素化合價由0價變為-1價、S元素化合價由+4價變為+6價，則KHSO₃為還原劑，故答案為：+5；KHSO₃；
（2）根據方程式知，第一個方程式中KI在反應物、在第二個方程式中為生成物，所以KI為催化劑；
將兩個方程式相加得IO₃^-+3HSO₃^-=I^-+3HSO₄^-，故答案為：KI；IO₃^-+3HSO₃^-=I^-+3HSO₄^-；
（3）根據反應現象知，第二個反應速率快；反應①速率很慢，I₂的量達到一定程度才使淀粉遇變藍，而反應②速率很快，I₂迅速被消耗而使溶液褪色，
故答案為：②；反應①速率很慢，I₂的量達到一定程度才使淀粉遇變藍，而反應②速率很快，I₂迅速被消耗而使溶液褪色；
Ⅱ．（1）反應慢的決定總反應速率，故選①；
（2）碘具有氧化性，碘顯還原亞硫酸根離子再和淀粉試液反應，所以當亞硫酸根離子完全反應后，溶液才變藍色，故答案為：SO₃^2-．

點評：本題考查了氧化還原反應及影響反應速率的因素，根據元素化合價升降確定氧化劑及還原劑，再結合物質的性質分析解答，注意離子還原性強弱順序，題目難度中等．