Question

為了研究溫度對反應(yīng)速率的影響，并測定不同溫度下化學(xué)反應(yīng)速率，某研究性小組每次試驗(yàn)都選用濃度為0.020mol．L^-1NaHSO₃（含少量淀粉）10.0mL和0.020mol．L^-1KIO₃（過量）酸性溶液40.0mL混合（混合后體積變化忽略不計(jì)），在如下不同溫度下分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄從反應(yīng)開始到溶液變藍(lán)所需時間，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號	1	2	3	4	5	6	7	8	9
溫度/℃	10	20	25	30	35	40	50	55	60
溶液變藍(lán)時間/s	80	72	65	57	61	72	78	始終不變藍(lán)	始終不變藍(lán)

已知：
①NaHSO₃溶液在不同溫度下均被過量KIO₃氧化，當(dāng)NaHSO₃完全消耗時即有I₂生成，產(chǎn)生I₂會與淀粉作用產(chǎn)生特征的藍(lán)色
②在如圖所示，淀粉溶于水的會形成螺旋狀的分子結(jié)構(gòu)，并在螺旋狀分子結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一個空腔，當(dāng)I₂分子鉆入空腔中與淀粉結(jié)合在一起，才會顯示特征的藍(lán)色
請按要求回答下列問題
（1）I₂鉆入空隙后與淀粉結(jié)合在一起的作用力類型為

 

A．離子鍵B．共價鍵C．氫鍵D．范德華力
（2）比較20℃和40℃下NaHSO₃反應(yīng)速率的大小v（20℃）

 

v（40℃）（填“＞”“＜”或“=”）；
（3）下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的操作正確的是

 

A．用50mL酸式滴定管取KIO₃酸性溶液
B．實(shí)驗(yàn)中先將NaHSO₃（含少量淀粉）溶液和0.020mol．L^-1KIO₃酸性溶液在燒杯中混合，再將盛有混合溶液的燒杯放入水浴中加熱
C．實(shí)驗(yàn)過程中用溫度計(jì)不斷攪拌混合溶液
D．在同一溫度下，最好采取平行多次實(shí)驗(yàn)，以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性
（4）該研究小組對溫度下溶液不能變藍(lán)的原因進(jìn)行了探究，他們查閱資料可知，該溫度下溶液中碘分子不會升華，因此他們對不能變藍(lán)色的原因提出如下假設(shè)：
假設(shè)1：溫度升高，破壞了淀粉與碘分子之間的作用力
假設(shè)2：

 

請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)1正確的方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：

分析：（1）該變化為物理變化，據(jù)此可知其作用力為分子間作用力，即范德華力；
（2）溫度升高，反應(yīng)速率加快，據(jù)此判斷反應(yīng)速率大��；
（3）A．根據(jù)酸式滴定管和堿式滴定管的構(gòu)造及使用方法判斷；
B．二者混合后就會發(fā)生反應(yīng)，則影響了時間的測定，應(yīng)該在水浴加熱的燒杯中混合；
C．不能使用溫度計(jì)攪拌，應(yīng)該使用玻璃棒攪拌；
D．多次實(shí)驗(yàn)可以降低誤差，確保數(shù)據(jù)的可靠性；
（4）沒有變藍(lán)色，可能是溫度影響了淀粉與碘分子的作用力，有可能是在酸性條件下已經(jīng)完全淀粉分解；驗(yàn)證假設(shè)1，可以通過降低溫度的方法實(shí)現(xiàn)．

解答： 解：（1）I₂鉆入空隙后與淀粉結(jié)合在一起，該變化屬于物理變化，所以此作用力為范德華力，故D正確，
故答案為：D；
（2）溫度越高，反應(yīng)速率越快，則20℃和40℃下NaHSO₃反應(yīng)速率的大小為：v（20℃）＜v（40℃），
故答案為：＜；
（3）A．酸式滴定管盛放酸溶液，所以用50mL酸式滴定管取KIO₃酸性溶液，故A正確；
B．實(shí)驗(yàn)中先將NaHSO₃（含少量淀粉）溶液和0.020mol．L^-1KIO₃酸性溶液在燒杯中混合，再將盛有混合溶液的燒杯放入水浴中加熱，這樣會導(dǎo)致亞硫酸氫鈉與碘酸鉀溶液部分發(fā)生反應(yīng)，影響了實(shí)驗(yàn)的測定，應(yīng)該在水浴加熱的燒杯中混合兩種溶液，故B錯誤；
C．?dāng)嚢钁?yīng)該使用玻璃棒，使用實(shí)驗(yàn)過程中不能用溫度計(jì)不斷攪拌混合溶液，故C錯誤；
D．在同一溫度下，最好采取平行多次實(shí)驗(yàn)，通過取平均值以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，故D正確；
故答案為：AD；
（4）溫度較高時溶液沒有變成藍(lán)色，可能是溫度升高，破壞了淀粉與碘分子之間的作用力，有可能是酸性條件下淀粉完全分解，溶液中不存在淀粉導(dǎo)致的，所以假設(shè)2為：溫度升高，淀粉在酸性條件下完全水解；驗(yàn)證假設(shè)1的方法可以為：將55℃下的裝有反應(yīng)液的燒杯取出，置于冷水浴中冷卻，若出現(xiàn)藍(lán)色即可證明假設(shè)1合理，
故答案為：溫度升高，淀粉在酸性條件下完全水解；將55℃下的裝有反應(yīng)液的燒杯取出，置于冷水浴中冷卻，若出現(xiàn)藍(lán)色即可證明．

點(diǎn)評：本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，注意掌握性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價原則．