内容正文:
实验活动7 化学反应速率的影响因素
临湘市第二中学
【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。
【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2 mL和1 mL 0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液,向盛有1 mL Na2S2O3溶液的试管中加入1 mL蒸馏水,摇匀。再同时向上述两支试管中加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4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0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液 的体积/mL
加入水的体积/mL
加入0.1 mol·L-1
H2SO4溶液的体积/mL
出现浑浊的快慢
1
2
1
1
2
得出
结论
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2 mL 0.1 mol·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2 mL 0.1 mol·L-1H2SO4溶液,振荡。观察、比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。
一段时间后分别混合并振荡
图S7-1
实验
编号
加入0.1 mol·L-1
Na2S2O3溶液
的体积/mL
加入0.1 mol·L-1
H2SO4溶液的
体积/mL
水浴温度/℃
出现浑浊的快慢
1
2
2
10
2
2
2
50
得出
结论
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2 mL 10% 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1 mol·L-1 FeCl3溶液,将其与未加催化剂的试管中气泡出现的快慢进行比较。
图S7-2
反应条件
加入MnO2
加入FeCl3溶液
不加其他试剂
实验现象
反应速率大小
得出结论
【实验反思】
1.解释下列现象:颗粒大小相似的煤在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺。
2.食物在夏天比在冬天更容易变质,你能解释其原因吗?
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四氧化三铁和氢气。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
【实验评价】
1.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。下列各组实验中最先出现浑浊的是 ( )
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
20
5
0.1
10
0.1
5
B
20
5
0.2
5
0.2
10
C
30
5
0.1
10
0.1
5
D
30
5
0.2
5
0.2
10
2.W溶液受热会发生分解反应。体积均为2 L的4组溶液(忽略反应前后体积的变化),W的物质的量(mol)随时间的变化如下表,则下列说法不正确的是 ( )
0 min
10 min
20 min
30 min
40 min
50 min
60 min
①
10 ℃
1.1
0.90
0.80
0.73
0.68
0.65
0.65
②
10 ℃
a
0.70
0.65
0.65
0.65
0.65
0.65
③
25 ℃
1.0
0.70
0.50
0.35
0.25
0.20
0.20
④
30 ℃
2.0
1.4
0.90
0.50
0.20
0.13
0.13
A.在10~20 min内,实验①中W的平均分解速率为0.005 mol·L-1·min-1
B.若a>1.1,说明浓度越大,反应速率越快
C.对比①和③,说明温度越高,反应速率越快
D.对比①和④,不能说明同一时间内W的平均反应速率随温度升高而增大
3.KI在空气中久置能被氧化为碘单质。某学校化学课外小组利用该反应原理探究外界条件对化学反应速率的影响。回答下列问题:
(1)写出KI酸性溶液在空气中被氧化成碘单质的离子方程式:
。
Ⅰ.探究温度对化学反应速率的影响
在四支试管中各加入浓度均为x mol·L-1的KI溶液2 mL,同时均滴加2滴指示剂;然后用不同温度的水浴进行加热。实验现象记录如下表:
试管组号
①
②
③
④
温度/℃
30
40
50
60
显色时间/s
240
a
b
c
(2)实验中用到的计量仪器除量筒外,还有 (写仪器名称)。 (3)滴加的指示剂名称是 。
(4)该实验结束后,小组成员得出结论:温度每升高10 ℃,反应速率增大为原来的2倍。
①某同学将2 mL 1 mol·L-1的KI溶液(含指示剂)在40 ℃的水浴中加热,80 s时溶液开始显色,则x (填“>”“=”或“<”)1。
②上表中c= 。
Ⅱ.探究条件Y对化学反应速率的影响
常温下,取三支试管,先向其中各加入1 mL相同浓度的KI溶液(含指示剂),再分别加入1 mol·L-1硫酸和一定量蒸馏水,其显色时间如下表所示:
组别
硫酸/mL
蒸馏水/mL
显色时间/s
ⅰ
3
0
120
ⅱ
2
1
140
ⅲ
1
2
200
(5)实验中控制的变量条件Y是 ,实验中加入蒸馏水的目的是 。
(6)本组实验结论为 。
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