人教版高中化学必修第2册 第六章 实验活动7 化学反应速率的影响因素.docVIP

人教版高中化学必修第2册 第六章 实验活动7 化学反应速率的影响因素.doc

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实验活动7化学反应速率的影响因素

实验目的

1.体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。

2.理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。

实验原理

1.硫代硫酸钠与硫酸的反应

硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:

Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O

反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应,并比较其反应快慢,可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。

2.过氧化氢分解会产生氧气,在有或无催化剂存在下进行对比实验,通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。

方法指导

为了比较实验中溶液出现浑浊的快慢,可以先在一张白纸上用黑色记号笔在合适的位置画上粗细、深浅一致的“十”字,衬在反应容器(锥形瓶)的底部。实验以Na2S2O3和H2SO4两溶液相混合时开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“十”字完全遮盖时结束(如图)。通过比较记录反应所需时间,可以判断反应速率的大小。

实验步骤

1.浓度对化学反应速率的影响

取两支大小相同的试管,分别加入2mL和1mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,向盛有1mLNa2S2O3溶液的试管中加入1mL蒸馏水,摇匀。再同时向上述两支试管中加入2mL0.1mol·L-1H2SO4溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。

实验编号

加入0.1mol·L-1

Na2S2O3溶液的体积/mL

加入水的体积/mL

加入0.1mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL

出现浑浊的快慢

结论

1

2

0

2

较快

其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快

2

1

1

2

较慢

2.温度对化学反应速率的影响

取两支大小相同的试管,各加入2mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,分别放入盛有冷水和热水的两个烧杯中。再同时向上述两支试管中加入2mL0.1mol·L-1H2SO4溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。

实验编号

加入0.1mol·L-1Na2S2O3溶液的体积/mL

加入0.1mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL

水浴温度/℃

出现浑浊的快慢

结论

1

2

2

0

较慢

其他条件不变时,温度越高,反应速率越快

2

2

2

40

较快

3.催化剂对化学反应速率的影响

向三支大小相同的试管中各加入2mL10%H2O2溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1mol·L-1FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。

实验编号

加入10%H2O2溶液的体积/mL

加入的催化剂

气泡出现的快慢

结论

1

2

较慢

其他条件不变时,加入催化剂,反应速率加快

2

2

少量MnO2粉末

很快

3

2

2滴1mol·L-1FeCl3溶液

较快

问题讨论

1.写出硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的离子方程式,可以从哪些方面来测定硫代硫酸钠与酸反应速率的大小?

提示S2Oeq\o\al(2-,3)+2H+===SO2↑+S↓+H2O;溶液浑浊出现的快慢或溶液中氢离子浓度的变化(pH的变化)快慢。

2.浓度对化学反应速率的影响实验中,实验2加入1mL水的原因是什么?

提示为了使混合后溶液总体积相同,从而使混合后只有硫代硫酸钠溶液浓度不同,其余因素均相同。

3.在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气则可发生反应,生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。

提示红热的铁与水蒸气可发生反应生成Fe3O4和H2,是因为反应温度高,反应速率大,且反应物H2O为气态,铁与水蒸气的接触面积大,反应速率大,说明反应条件及反应物状态对化学反应速率有重要影响。

1.结合以下表中信息,回答有关问题。

组号

反应温度/℃

参加反应的物质

Na2S2O3

H2SO4

H2O

V/mL

c/mol·L-1

V/mL

c/mol·L-1

V/mL

A

10

5

0.1

5

0.1

5

B

10

5

0.1

5

0.1

10

C

30

5

0.1

5

0.1

10

D

30

5

0.2

5

0.2

10

(1)实验比较法是人们研究各类问题常用的方法,但在比较某一因素对实验产生的影响时,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。上述表中可以比较的组合有_____________________________________________________________________。

(2)上述反应速率最快的是________,最慢的是______。

(3)判断上述反应速率快慢的实验现象可以是___

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