内容正文:
实验活动7 化学反应速率的影响因素
[实验目的]
1.探究浓度、温度、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速率。
[实验原理]
1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)与硫酸的反应
反应方程式:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。
通过比较黄色浑浊现象出现所需时间的长短来判断反应进行的快慢。
2.双氧水的分解
反应方程式:2H2O22H2O+O2↑。
在有催化剂存在下进行对比实验,通过观察气体产生的快慢来判断反应进行的快慢。
[实验过程]
1.浓度对化学反应速率的影响
实验操作
同时向上述两支试管中加入2 mL
0.1 mol/L的H2SO4
实验现象
两支试管中均出现黄色浑浊,但试管①中先出现浑浊现象
变量控制
变量:①②两支试管中Na2S2O3的浓度不同
相同量:①②两支试管所处的温度相同,所加硫酸的浓度相同,反应液的体积相同
实验结论
当其他条件相同时,反应物的浓度越大,反应速率越快;反应物的浓度越小,反应速率越慢
2.温度对化学反应速率的影响
实验操作
同时向上述两支试管中加入2 mL
0.1 mol/L的H2SO4
实验现象
两支试管中均出现黄色浑浊,但试管②中先出现浑浊现象
变量控制
变量:①②两支试管中反应液的温度不同
相同量:①②两支试管中Na2S2O3和H2SO4的浓度和用量均相同
实验结论
当其他条件相同时,升高温度,反应速率增大;降低温度,反应速率减小
3.催化剂对化学反应速率的影响
实验
操作
实验现象
①有少量气泡出现
②能产生大量气泡
③快速产生大量气泡
变量
控制
变量:试管①中未加催化剂,试管②③中加入不同催化剂
相同量:①②③三支试管中加入H2O2的浓度和体积相同,反应液的温度相同
实验
结论
在其他条件不变时,使用催化剂能加快化学反应速率,但不同催化剂的催化效果不同
[探究总结]
1.增大反应物浓度可能造成化学反应速率减小,此时要考虑常温下铁、铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化。例如,铁和稀硫酸生成氢气的反应,若将稀硫酸换成浓硫酸,化学反应速率减小甚至反应停止。
2.中学阶段一般只讨论其他条件相同时,改变一个条件对化学反应速率的影响。
[跟踪训练]
1.为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是( )
解析 探究温度对化学反应速率的影响,要求在催化剂相同,H2O2浓度相同,而温度不同的条件下作对比实验。通过产生气泡的快慢来体现温度对化学反应速率的影响。D选项符合上述要求。
答案 D
2.某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时,将3支试管编号为①、②、③,并按下表中物质的量进行实验,记录下的时间数据是16 s、28 s、33 s。请将3个数据填入下表的适当位置,并写出实验结论。
(1)将对应①、②、③的时间分别写出:
(a)____________,(b)____________,(c)____________。
(2)实验结论:________________________________________________________________________。
(3)写出反应的化学方程式________________________________________________________________________。
试管编号
加3%的Na2S2O3
加H2O
加H2SO4(1∶5)
出现浑浊时间
①
3 mL
3 mL
5滴
(a)
②
4 mL
2 mL
5滴
(b)
③
5 mL
1 mL
5滴
(c)
解析 本题考查了浓度对化学反应速率的影响,反应物浓度越大,反应速率越快,对本题中出现浑浊所用的时间越短。
答案 (1)(a)33 s (b)28 s (c)16 s
(2)反应物浓度越大,反应速率越快
(3)Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
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