内容正文:
实验活动7
化学反应速率的影响因素
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[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。
[实验用品]
烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、10%H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。
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[实验步骤]
1.浓度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 产生浑浊现象所需时间①____②
实验结论 反应物的浓度越大反应速率______
越快
1
2.温度对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 产生浑浊现象所需时间①____②
实验结论 温度越高反应速率______
>
越快
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3.催化剂对化学反应速率的影响
实验操作
实验现象 ②③出现气泡明显比①____
实验结论 ________________________
快
催化剂可以加快反应速率
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[讨论分析]——教材问题和讨论
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?
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2.浓度对化学反应速率的影响实验中,实验②加入1 mL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。
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[拓展练习]
1.下列各组反应(表中物质均为反应物)中,反应刚开始时放出H2的速率最大的是 ( )
选项 金属(粉末状)/mol 酸的体积/mL 酸的浓度
/mol·L-1 酸的种类 反应温度/℃
A Mg 0.1 10 6 HNO3 60
B Mg 0.1 10 3 HCl 60
C Fe 0.1 10 3 HCl 60
D Mg 0.1 10 3 H2SO4 60
D
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解析:D 硝酸与镁反应不生成氢气,Mg比Fe活泼,与酸反应较剧烈;B和D相比较,D中氢离子浓度较大,反应速率较大。
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2.某实验小组用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液与0.1 mol·L-1 H2SO4溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。已知:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。
实验序号 温度 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 H2O 出现沉淀所需的时间
Ⅰ 0 ℃ 5 mL 5 mL 10 mL 12 s
Ⅱ 0 ℃ 5 mL 10 mL 5 mL t s
Ⅲ 0 ℃ 5 mL 7 mL a mL 10 s
Ⅳ 30 ℃ 5 mL 5 mL 10 mL 4 s
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下列说法不正确的是 ( )
A.实验Ⅱ中10<t<12
B.实验Ⅲ中a=8
C.对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大
D.对比实验Ⅰ、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大
A
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解析:A 实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同温度下进行,且实验Ⅱ的硫酸浓度比实验Ⅰ、Ⅲ的浓度大,反应速率快,所以时间短,则t<10,A错误;对比表格中数据可知,0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液体积不变,只有硫酸溶液和水的体积在变,为了探究硫酸的浓度对化学反应速率的影响,硫酸和水的体积之和都是15 mL,则a=15-7=8,B正确;从表格中的数据可知,温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大,C正确;对比实验Ⅰ、Ⅳ可知,三种液体的体积都相同,只有温度不同,实验Ⅳ的温度高于实验Ⅰ的温度,而且实验Ⅳ出现沉淀所用时间远小于实验Ⅰ的,则浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大,D正确。
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