Question

（13分）某化學(xué)小組同學(xué)向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍過量的KIO3溶液，一段時(shí)間后，溶液突然變藍(lán)色。

（1）查閱資料知NaHSO3與過量KIO3反應(yīng)分為以下兩步進(jìn)行，第一步為IO3－+ 3HSO3－=3SO42－+3H+ + I－，則第二步反應(yīng)的離子方程式為_____________________________

（2）通過測(cè)定溶液變藍(lán)所用時(shí)間探究濃度和溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響。調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度和溫度進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，記錄如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	0.02mol/LNaHSO3溶液/mL	0.02mol/LKIO3溶液/mL	H2O/mL	反應(yīng)溫度/℃	溶液變藍(lán)的時(shí)間t/s
①	15	20	10	15	t1
②	a	30	0	15	t2
③	15	b	c	30	t3

實(shí)驗(yàn)①②是探究______________對(duì)反應(yīng)速率的影響，表中a=________；實(shí)驗(yàn)①③是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則表中b=________，c=________

（3）將NaHSO3溶液與KIO3溶液混合(預(yù)先加入可溶性淀粉為指示劑)，用速率檢測(cè)儀檢測(cè)出起始階段反應(yīng)速率逐漸增大，一段時(shí)間后反應(yīng)速率又逐漸減小。課題組對(duì)起始階段反應(yīng)速率逐漸增大的原因提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)三：

假設(shè)一：反應(yīng)生成的SO42－對(duì)反應(yīng)起催化作用，SO42－濃度越大反應(yīng)速率越快；

假設(shè)二：反應(yīng)生成的H+對(duì)反應(yīng)起催化作用，H+濃度越大反應(yīng)速率越快；

假設(shè)三：__________________________________________________________；

……

（4）請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容（反應(yīng)速率可用測(cè)速儀測(cè)定）

實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫出具體操作過程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

Answer 1

（13分）

（1）IO3－ + 5I－ + 6H+ = 3I2 + 3H2O（2分）

（2）KIO3溶液的濃度；15、20、10（各1分）

（3）假設(shè)三：反應(yīng)生成的I－對(duì)反應(yīng)起催化作用，I－濃度越大反應(yīng)速率越快（2分）

(或反應(yīng)生成的I2對(duì)反應(yīng)起催化作用，I2濃度越大反應(yīng)速率越快；或該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快（2分。本小題具有開放性，答案合理都給分）

（4）

實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫出具體操作過程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
在燒杯甲中將NaHSO3溶液與過量KIO3溶液混合，用測(cè)速儀測(cè)定其起始時(shí)的反應(yīng)速率v(甲)；在燒杯乙中進(jìn)行同一反應(yīng)（不同的是乙燒杯中預(yù)先加入少量Na2SO4或K2SO4粉末，其他反應(yīng)條件均完全相同），測(cè)定其起始階段的相同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v(乙)（3分）	若v(甲) = v(乙)，則假設(shè)一不成立； 若v(甲)＜v(乙)，則假設(shè)一成立。（2分）

【解析】

試題分析：（1）溶液變藍(lán)色，說明有碘單質(zhì)生成，第一步中無碘單質(zhì)生成，則第二步的反應(yīng)中有碘單質(zhì)生成，所以離子反應(yīng)方程式是IO3－ + 5I－ + 6H+ = 3I2 + 3H2O；

（2）實(shí)驗(yàn)①②的反應(yīng)溫度相同，KIO3溶液的體積不同，則實(shí)驗(yàn)①②是探究KIO3溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，探究反應(yīng)速率的影響因素時(shí)，保持其條件不變，而改變其中一種因素，所以a=15mL，溶液的總體積是45mL；實(shí)驗(yàn)③與實(shí)驗(yàn)①的反應(yīng)溫度不同，所以實(shí)驗(yàn)③是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，而其他條件與實(shí)驗(yàn)①完全相同，則b=20，c=10,；

（3）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析，第一步的反應(yīng)產(chǎn)物SO42－、H+、 I－，則假設(shè)3應(yīng)是反應(yīng)生成的I－對(duì)反應(yīng)起催化作用，I－濃度越大反應(yīng)速率越快；或者第二步反應(yīng)中產(chǎn)生的I2對(duì)反應(yīng)起催化作用，I2濃度越大反應(yīng)速率越快；或者反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，反應(yīng)速率加快；

（4）假設(shè)一：反應(yīng)生成的SO42－對(duì)反應(yīng)起催化作用，SO42－濃度越大反應(yīng)速率越快，因?yàn)榉磻?yīng)開始的反應(yīng)物中無硫酸根離子，所以可設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，一個(gè)為原實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物，一個(gè)為再加入可溶性的硫酸鹽的實(shí)驗(yàn)，測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率，進(jìn)行比較，可得出結(jié)論。具體操作如下：

實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫出具體操作過程）	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
在燒杯甲中將NaHSO3溶液與過量KIO3溶液混合，用測(cè)速儀測(cè)定其起始時(shí)的反應(yīng)速率v(甲)；在燒杯乙中進(jìn)行同一反應(yīng)（不同的是乙燒杯中預(yù)先加入少量Na2SO4或K2SO4粉末，其他反應(yīng)條件均完全相同），測(cè)定其起始階段的相同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v(乙)（3分）	若v(甲) = v(乙)，則假設(shè)一不成立； 若v(甲)＜v(乙)，則假設(shè)一成立。（2分）

考點(diǎn)：考查對(duì)影響反應(yīng)速率的因素的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)