Question

1．（1）在如圖所示的裝置中，50mL0.50mol•L^-1鹽酸與50mL0.55mol•L^-1NaOH溶液進(jìn)行中和反應(yīng)，通過測定該反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱．回答下列問題：
①從實驗裝置上看，圖中尚缺少的一種玻璃用品是環(huán)形玻璃攪拌棒．
②若用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實驗，所測得的中和熱的數(shù)值會偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”“無影響”）．
（2）某探究實驗小組的同學(xué)，在進(jìn)行高錳酸鉀酸性溶液與草酸溶液的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)剛開始的一段時間，反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯，但不久后褪色速度明顯加快，最后紫紅色完全消失．已知草酸與高錳酸鉀酸性溶液的反應(yīng)為：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂+8H₂O
該小組探究后一階段褪色速度明顯加快的原因：
①設(shè)計對比實驗：室溫下，在三支試管中各加入4mL0.01mol•L^-1KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol•L^-1H₂C₂O₄溶液，再對應(yīng)加入固體粉末，記錄褪色時間．實驗數(shù)據(jù)如下：

實驗序號	A	B	C
加入試劑	KMnO4、H2C2O4	KMnO4、H2C2O4  1gMnSO4粉末	KMnO4、H2C2O4   1gNa2SO4粉末
完全褪色時間/s	116	6	117

設(shè)計該實驗的目的及實驗得出的結(jié)論分別是：探究后一階段褪色速度明顯加快的原因；Mn²⁺作催化劑，加快反應(yīng)速率；．
②理論分析：依據(jù)該反應(yīng)的原理，推測反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)，溫度影響了反應(yīng)的速率．請你設(shè)計一個簡單的實驗來驗證該推測．你的實驗操作是：取一支試管，向其中各加入4mL0.01mol•L^-1KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol•L^-1H₂C₂O₄溶液，然后放入冰水混合物中，觀察褪色時間．
（3）某研究發(fā)現(xiàn)O₃氧化海水中的I^-是大氣中碘的主要來源．通過將O₃通入稀硫酸酸化的NaI溶液中進(jìn)行模擬研究，為測定生成I₂的量，用酸式滴定管取20.00mL反應(yīng)后的溶液與錐形瓶中，用cmol•L^-1的Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定，消耗V mL Na₂S₂O₃溶液．
已知：Ⅰ．H₂S₂O₃是一種弱酸；Ⅱ.2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI
①該滴定實驗中除燒杯、錐形瓶、酸式滴定管外，還需要的玻璃儀器是堿式滴定管；
②該滴定實驗中可選用淀粉作指示劑（填物質(zhì)名稱）；
③實驗測得溶液中碘的含量為6.35cVg•L^-1（用含c和V的關(guān)系式表示）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)量熱計的構(gòu)造來判斷該裝置的缺少儀器；
②根據(jù)弱電解質(zhì)電離吸熱分析；
（2）①由題意可知探究后一階段褪色速度明顯加快的原因；根據(jù)實驗 B、C的區(qū)別加入的分別是MnSO₄和Na₂SO₄，陽離子不一樣，反應(yīng)速率不同；
②設(shè)計對比實驗：取一支試管，向其中各加入4mL0.01mol•L^-1KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol•L^-1H₂C₂O₄溶液，然后放入冰水混合物中，觀察顏色變化時間；
（3）①根據(jù)滴定操作方法判斷使用的儀器，然后寫出還缺少的儀器名稱；
②反應(yīng)中有碘單質(zhì)參與，碘單質(zhì)遇到淀粉顯示藍(lán)色，據(jù)此判斷指示劑；
③根據(jù)反應(yīng)2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI及題中數(shù)據(jù)計算出碘單質(zhì)的含量；

解答 解：（1）①由量熱計的構(gòu)造可知該裝置的缺少儀器是環(huán)形玻璃攪拌棒；
故答案為：環(huán)形玻璃攪拌棒；
②一水合氨為弱堿，電離過程為吸熱過程，所以用氨水代替NaOH溶液反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量小于中和熱數(shù)值；
故答案為：偏�。�
（2）由題意可知探究后一階段褪色速度明顯加快的原因；根據(jù)實驗 B、C的區(qū)別加入的分別是MnSO₄和Na₂SO₄，陽離子不一樣，前者速率快，后者基本不變，由此可知Mn²⁺作催化劑，加快反應(yīng)速率；
故答案為：探究后一階段褪色速度明顯加快的原因；Mn²⁺作催化劑，加快反應(yīng)速率；
②取一支試管，向其中各加入4mL0.01mol•L^-1KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol•L^-1H₂C₂O₄溶液，然后放入冰水混合物中，觀察顏色變化時間；
故答案為：取一支試管，向其中各加入4mL0.01mol•L^-1KMnO₄酸性溶液和2mL0.1mol•L^-1H₂C₂O₄溶液，然后放入冰水混合物中，觀察褪色時間；
（3）①H₂S₂O₃是一種弱酸，則硫代硫酸鈉溶液顯示堿性，滴定操作中，使用的玻璃儀器有：錐形瓶、燒杯和堿式滴定管，還缺少堿式滴定管，
故答案為：堿式滴定管；
②碘單質(zhì)遇到淀粉顯示藍(lán)色，該滴定中有碘單質(zhì)的參與，可以使用淀粉作為指示劑，
故答案為：淀粉；
③用c mol•L^-1的Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定，消耗VmLNa₂S₂O₃溶液，消耗硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為：cmol/L×0.001VL=0.001cVmol，
根據(jù)反應(yīng)2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI可知，反應(yīng)后的溶液中含有碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為：0.001cVmol×$\frac{1}{2}$=0.0005cVmol，碘單質(zhì)的質(zhì)量為：254g/mol×0.0005cVmol=0.127cvg，反應(yīng)后的溶液中的含碘量為：$\frac{0.127cVg}{0.02L}$=6.35cVg/L，
故答案為：6.35cV．

點評 本題考查了中和熱測定、外界條件對反應(yīng)速率的影響、探究物質(zhì)組成與含量的方法，題目難度中等，涉及影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素、滴定的操作方法及計算等知識，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗、化學(xué)計算能力．