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.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。
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-1Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1H2SO4溶液、10%H2O2溶液、1 mol·L-1FeCl3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
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
0
2
快
2
1
1
2
慢
结论:其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大,降低反应物浓度,化学反应速率减小
2.温度对化学反应速率的影响
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
方式
出现浑浊
的快慢
1
2
2
冷水
慢
2
2
2
热水
快
结论:其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小
3.催化剂对化学反应速率的影响
2 mL 10%
H2O2溶液
现象
结论
加入MnO2
气泡冒出速率增大
MnO2能增大反应速率
加入FeCl3
气泡冒出速率增大
FeCl3能增大反应速率
不加其他试剂
有气泡冒出,较慢
无催化剂反应速率较小
问题和讨论
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:红热的铁和水蒸气具有较高的温度,温度越高,化学反应速率越大,反应越容易发生。
实验反思
____________________________________________________________________________________________________________________________________
【实验评价】
某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应(Na2S2O3+H2SO4===S↓+SO2↑+H2O+
Na2SO4)的有关实验,实验过程的数据记录如下,请结合表中信息,回答有关问题:
实验
序号
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
①
20
10
0.1
10
0.1
0
②
20
5
0.1
10
0.1
5
③
20
10
0.1
5
0.1
5
④
40
5
0.1
10
0.1
5
(1)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中,反应速率最快的可能是④(填实验序号)。
(2)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,其中:
i:能说明温度对该反应速率影响的组合是②和④(填实验序号);
ii:①和②、①和③的组合比较,所研究的问题是相同温度下浓度对该反应速率的影响。
(3)教材中利用了出现沉淀的快慢来比较反应速率的快慢,请你分析为何不采用排水法测量单位时间内气体体积的大小进行比较:SO2易溶于水,测定不精确或实验装置较复杂,不易控制。
- 3 -
学科网(北京)股份有限公司
$