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1、专题4 4化学反应条件的控制课题1 1硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素一、实验原理硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式:生成物单质硫在溶液中可形成淡黄色浑浊(也可能是白色浑浊),当硫代硫酸钠溶液和硫酸混合时,可根据溶液中变浑浊的快慢来比较反应速率的快慢。为了探究温度对上述反应的反应速率的影响规律,可用一定物质的量浓度的硫代硫酸钠溶液、硫酸分别在不同温度条件下进行实验。同样,为了探究浓度对上述反应的反应速率的影响规律,可在相同温度下,用不同物质的量浓度的硫代硫酸钠溶液、硫酸进行实验。二、实验用品1.仪器。50mL锥形瓶、烧杯、试管、温度计、白纸、计时器。2.试剂。0.1molL-1Na2S2O3溶液
2、、0.1molL-1H2SO4溶液、蒸馏水、热水。三、实验步骤、数据处理与结论1.浓度对化学反应速率的影响。(1)先在一张白纸上用黑色记号笔(选笔迹较粗一些的笔)在合适的位置画上粗细、深浅一致的“十”字,衬在锥形瓶(锥形瓶作反应器)底部。(2)取两个锥形瓶,编号为1、2。向1号锥形瓶中加入10mL0.1molL-1Na2S2O3溶液,向2号锥形瓶中加入5mL0.1molL-1Na2S2O3溶液和5mL蒸馏水。(3)另取两支试管,各加入10mL0.1molL-1H2SO4溶液,然后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶中,记录反应所需的时间。以倒入10mL0.1molL-1H2SO4溶液时为计时起点
3、,以产生浑浊将锥形瓶底部的“十”字刚好完全遮盖为计时终点。观察到的现象:溶液出现淡黄色浑浊,并产生有刺激性气味的气体;1号锥形瓶产生的浑浊将“十”字完全遮盖用时较少。有关反应的离子方程式:你的结论:在其他条件相同的情况下,增大反应物的浓度,化学反应速率增大;减小反应物的浓度,化学反应速率减小。2.温度对化学反应速率的影响。(1)先在一张白纸上用黑色记号笔(选笔迹较粗一些的笔)在合适的位置画上粗细、深浅一致的“十”字,衬在锥形瓶(锥形瓶作反应器)底部。(2)取一个相同大小锥形瓶,编号为3,向其中加入10mL0.1molL-1Na2S2O3溶液。另取一支试管,加入10mL0.1molL-1H2SO
4、4溶液,同时将试管和3号锥形瓶一起放入盛有适量热水的烧杯中,片刻后将锥形瓶和试管取出,将试管中硫酸倒入硫代硫酸钠溶液中,记录反应所需的时间(注意烧杯中热水的温度不宜太高,若温度太高,反应过快,不便于观察和比较):(计时起点和终点与上相同)观察到的现象:溶液出现淡黄色浑浊,并产生有刺激性气味的气体;3号锥形瓶产生的浑浊将“十”字完全遮盖用时间比1号锥形瓶少。你的结论:在其他条件相同的情况下,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小。温度是如何影响化学反应速率的?提示重要结论:当其他条件不变时,升高温度,可以增大化学反应速率;降低温度,可以减小化学反应速率。理论解释:在其他条件不变时
5、,升高温度,反应物分子的能量增加,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子活化分子百分数增加单位时间内有效碰撞次数增多化学反应速率增大。因此,升高温度可以增大化学反应速率。知识点影响化学反应速率的因素【例题】已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2,在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较小,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显增大。(1)针对上述实验现象,丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是的影响。(2)若用实验证明你的猜想,除酸
6、性高锰酸钾溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是(填字母)。A.硫酸钾B.硫酸锰C.二氯化锰D.水知识点解析要想通过实验比较法得出正确的结论,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。(1)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等,结合本题的内容分析推测,还可能是催化剂的影响。(2)因为该反应中无Cl-出现,所以MnSO4为最佳答案。答案(1)MnSO4(或Mn2+)的催化作用(2)B知识点影响化学反应速率的外界条件及其对化学反应速率影响的规律:知识点知识点A.在整个反应过程中,起催化作用的物质是KIB.上述两个反应中,反应速率较快的是C.时钟反应的快慢由反应决定D.“溶液突然变为蓝色,随之又很快消失”这一现象与的反应速率有关知识点解析由反应可以得出KI是KIO3、KHSO3反应的催化剂,反应中生成的I2能使淀粉溶液变蓝色,由题给信息反应进行到15min时,溶液变蓝,说明反应很慢,它决定了时钟反应的快慢。答案C
