实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应及其速率，实验过程和现象如表。已知：i.(NH4)2S2O8具有强氧化性，能完全电离，S2O易被还原为SO；ii.淀粉检测I2的灵敏度很高，遇低浓度的I2即可快速变蓝；iii.I2可与S2O发生反应：2S2O+I2=S4O+2I-。编号1-11-2实验操作现象无明显现象溶液立即变蓝

1. 实验小组探究(NH₄)₂S₂O₈溶液与KI溶液的反应及其速率，实验过程和现象如表。

已知：

i.(NH₄)₂S₂O₈具有强氧化性，能完全电离，S₂O $\text{[math]}$ 易被还原为SO $\text{[math]}$ ；

ii.淀粉检测I₂的灵敏度很高，遇低浓度的I₂即可快速变蓝；

iii.I₂可与S₂O $\text{[math]}$ 发生反应：2S₂O $\text{[math]}$ +I₂=S₄O $\text{[math]}$ +2I^-。

编号	1-1	1-2
实验操作
现象	无明显现象	溶液立即变蓝

(1) 实验1-1的目的是。

(2) (NH₄)₂S₂O₈与KI反应的离子方程式为。

为了研究(NH₄)₂S₂O₈与KI反应的速率，小组同学分别向两支试管中依次加入下列试剂，并记录变色时间，如表。

编号

0.2mol·L^-1KI溶液/mL

0.01mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液/mL

蒸馏水/mL

0.4%的淀

粉溶液/滴

0.2mol·L^-1(NH₄)₂S₂O₈溶液/mL

变色时间/s

2-1

2.8

0.2

立即

2-2

0.8

0.2

(3) 实验2-1不能用于测定(NH₄)₂S₂O₈与KI反应的速率，原因除变色时间过短外还有。

(4) 加入Na₂S₂O₃溶液后溶液变蓝的时间明显增长，甲同学对此提出两种猜想。

猜想1：(NH₄)₂S₂O₈先与Na₂S₂O₃反应，使c(S₂O $\text{[math]}$ )降低；

猜想2：(NH₄)₂S₂O₈先与KI反应，____。

①甲同学提出猜想1的依据：由信息iii推测，Na₂S₂O₃的还原性(填“强于”或“弱于”)KI的。

②乙同学根据现有数据证明猜想1不成立，理由是。

③补全猜想2：。

(5) 查阅文献表明猜想2成立。根据实验2-2的数据，计算30s内的平均反应速率v(S₂O $\text{[math]}$ )=mol·L^-1·s^-1(写出计算式)。

(6) 实验2-2中，30s内未检测到(NH₄)₂S₂O₈与Na₂S₂O₃反应，可能的原因是。(写出2条)。

【考点】

化学实验方案的评价;

【答案】

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实验探究题困难

1. 氧化剂H₂O₂在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。某实验小组以H₂O₂分解为例，探究浓度、催化剂、温度对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号	温度(℃)	反应物	催化剂
①	20	25 mL 3% H₂O₂溶液	无
②	20	25 mL 5% H₂O₂溶液	无
③	20	25 mL 5% H₂O₂溶液	0.1g MnO₂
④	20	25 mL 5% H₂O₂溶液	1~2滴1mol/L FeCl₃溶液
⑤	t	25 mL 5% H₂O₂溶液	0.1g MnO₂

(1) 实验①和②的目的是。甲同学在进行实验时并没有观察到明显现象。资料显示，通常条件下过氧化氢稳定，不易分解。为了达到实验目的，可采取的改进方法是(写出一种即可)。

(2) 实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化如甲图所示。由图可知⑤中温度t20℃(填“>”、“<”或“=”)，分析该图能得出的结论是对H₂O₂分解的催化效果更好。

(3) 写出实验③中H₂O₂分解的化学方程式：，催化剂能增大化学反应速率的原因是。

(4) 乙同学设计了乙图所示的实验装置对H₂O₂的分解速率进行定量分析。以生成10mL气体为准，其他影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是。

实验探究题普通

2. 已知三氯化铁的熔点为306 ℃，沸点为315℃，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：

(1) 装置的连接顺序为。

(2) 饱和食盐水的作用是。

(3) 反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡)，充分反应后，进行如下实验：

①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为。

②淡红色溶液中加入过量H₂O₂后溶液红色加深的原因是。

(4) 已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为O₂。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。

①取褪色后溶液三份，第一份滴加FeCl₃溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和BaCl₂溶液，产生白色沉淀。

②另取同浓度的FeCl₃溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O₂ ，无明显变化。

实验①说明；实验②的目的是。

得出结论：溶液褪色的原因是。

实验探究题普通

某中学趣味化学实验小组的同学想通过“ $\text{[math]}$ 被浓 $\text{[math]}$ 氧化”的实验，验证 $\text{[math]}$ 的还原性．

实验一：验证 $\text{[math]}$ 的还原性

实验操作	预期现象	实验现象
向盛有2mL $\text{[math]}$ 溶液的试管中，滴入几滴浓硝酸，振荡。	试管中产生红棕色气体，溶液变为黄色。	试管中产生红棕色气体，溶液变为深棕色。

（1）红棕色气体是________。（写化学式）

（2）实验现象与预期不符，继续进行实验。

取深棕色溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，该现象说明________。

（3）根据现象，写出实验一反应的离子方程式：________。

实验二：探究溶液变为深棕色的原因

【资料与猜想】

查阅资料后猜想，可能是生成的 $\text{[math]}$ 或NO与溶液中的 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ 反应，而使溶液变为深棕色。

【实验与探究】

用如图所示装置进行实验（气密性已检验，尾气处理已略去）

ⅰ．关闭c，打开a和b，通入N₂ ，一段时间后关闭a；

ⅱ．向甲中加入适量浓 $\text{[math]}$ ，一段时间后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化；

ⅲ．关闭b、打开c，更换丙、丁中的溶液（试剂不变）；

ⅳ．继续向甲中加入浓 $\text{[math]}$ ，一段时间后观察到了与ⅱ相同的实验现象。

（4）装置乙的作用是________（用化学方程式表示）。

（5）实验结论：溶液的深棕色可能是因为。

A. $\text{[math]}$ 与NO发生了反应	B. $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 发生了反应
C. $\text{[math]}$ 与NO发生了反应	D. $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 发生了反应

【反思与改进】

实验三：验证 $\text{[math]}$ 的还原性

（6）该小组同学依据实验二的结论改进了实验一，观察到了预期现象，其实验操作是向盛有浓硝酸的试管中滴入几滴________，振荡。

（7） $\text{[math]}$ 可用于 $\text{[math]}$ 氧化的催化剂。设计从 $\text{[math]}$ 出发经过3步反应制备 $\text{[math]}$ 的路线________。

实验探究题普通

选项	探究方案	探究目的
A	向盛有 $\text{[math]}$ 溶液的试管中滴加几滴 $\text{[math]}$ 溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化	$\text{[math]}$ 具有还原性
B	向盛有 $\text{[math]}$ 水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化	$\text{[math]}$ 具有漂白性
C	向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化	$\text{[math]}$ 的氧化性比 $\text{[math]}$ 的强
D	用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小	$\text{[math]}$ 是弱电解质

	a中反应	b中检测试剂及现象
A	浓 $\text{[math]}$ 分解生成 $\text{[math]}$	淀粉 $\text{[math]}$ 溶液变蓝
B	$\text{[math]}$ 与浓 $\text{[math]}$ 生成 $\text{[math]}$	品红溶液褪色
C	浓 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 溶液生成 $\text{[math]}$	酚酞溶液变红
D	$\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 乙醇溶液生成丙烯	溴水褪色

选项	实验内容	预测的实验现象
A	$\text{[math]}$ 溶液中滴加NaOH溶液至过量	产生白色沉淀后沉淀消失
B	$\text{[math]}$ 溶液中滴加KSCN溶液	溶液变血红色
C	AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量	黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D	酸性 $\text{[math]}$ 溶液中滴加乙醇至过量	溶液紫红色褪去