Thực hiện thí nghiệm đồng hồ iodine để đo tốc độ phản ứng (đo bằng thời gian khi dung dịch hồ tinh bột chuyển sang màu xanh tím), chuẩn bị hai dung dịch phản ứng như sau:
– Dung dịch A: potassium iodate (KIO3).
– Dung dịch B: sodium hydrogensunfite (NaHSO3), sulfuric acid (H2SO4), hồ tinh bột.
Cho các phương trình ion rút gọn liên quan trong thí nghiệm như sau:
(1) IO3- + 3HSO3- → I- + 3SO42- + 3H+
(2) IO3- + 5I- + 3H+ → 3I2 + 3H2O
(3) I2 + HSO3- + H2O → 2I- + SO42- + 3H+
Cho các phát biểu sau:
a. Trong thí nghiệm này, tốc độ tiêu thụ ion HSO3- được đo bằng phương trình (3).
b. Sau khi trộn A và B, khi nồng độ KIO3 bằng nồng độ NaHSO3 thì có thể quan sát thấy dung dịch đổi màu.
c. Ở thời điểm kết thúc phản ứng, màu dung dịch là xanh tím
d. Thời gian đổi màu giảm khi tăng nhiệt độ và nếu muốn màu đổi nhanh hơn có thể đun dung dịch đến 80°C.
Câu trả lời tốt nhất
Căn cứ vào phản ứng (3) ta thấy I2 không thể xuất hiện nếu HSO3- vẫn còn. Vậy màu xanh tím chỉ xuất hiện khi HSO3- đã hết.
(a) Sai, có 2 phản ứng tiêu thụ HSO3- nên không thể đo tốc độ tiêu thụ ion HSO3- nếu chỉ dựa vào phương trình (3). Ở đây ta đo thời gian từ khi trộn A và B đến khi màu xanh tím xuất hiện, biết được nồng độ đầu của HSO3- sẽ tính được tốc độ tiêu thụ của HSO3-.
(b) Đúng, (3) × 3 + (2) rồi rút gọn ra được (1)
Xét (1), khi nHSO3- = nIO3- thì IO3- còn dư và có I2 tạo ra nên dung dịch có màu xanh tím.
(c) Sai, còn tùy tỉ lệ chất tham gia, như trên đã nói, “màu xanh tím chỉ xuất hiện khi HSO3- đã hết”.
(d) Sai, màu xanh tím là hợp chất của amylose với I2, nếu đun nóng màu xanh tím sẽ biến mất, vì vậy cần thực hiện phản ứng ở nhiệt độ thường.