1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 实验活动实验活动 7化学反应速率的影响因素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： Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O 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
2、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 2 mL 和 1 mL 0.1 molL 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
3、时向上述两支试管中加入 2 mL0.1 molL 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 molL 1 Na2S2O3溶液的体 积/mL 加入 水的体积 /mL 加入 0.1 molL 1 H2SO4 溶液的体积/mL 出现 浑浊的快 慢 结论 2022 高中化学新教材同步讲义资料 1202较快其他条 件不变时， 反 应物浓度越 大， 反应速率 越快 2112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 2 mL 0.1 molL 1 Na2S2O3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
4、加入 2 mL 0.1 molL 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 molL 1 Na2S2O3溶液的体积/mL 加入 0.1 molL 1 H2SO4溶液的体积/mL 水 浴温度 / 出现 浑浊的快 慢 结论 1220较慢其他条 件不变时， 温度越高， 反应速率越 快 22240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 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 molL 1 FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。 实 验编 号 加入
5、10% H2O2溶液的体 积/mL 加入的催化 剂 气泡出现的 快慢 结论 12无较慢 其他条件不变 时，加入催化剂，反 应速率加快 22 少量 MnO2 粉末 很快 32 2滴1 molL 1 FeCl3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？ 2022 高中化学新教材同步讲义资料 提示S2O2 32H =SO2SH2O；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 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
6、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 Na2S2O3H2SO4 H2 O V/ mL c/mol L 1 V/ mL c/mol L 1 V/m L A1050.150.1
7、5 B1050.150.110 C3050.150.110 D3050.250.210 (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_ _。 答案(1)A 和 B、B 和 C (2)DB (3)出现黄色沉淀的快慢 解析实验比较法在比较某一因素对实验产生的影响时，必须是在其他条件不变的情况下进行，不难 看出 A 和 B、B 和 C 符合。 2某实验小组学习化学反应速率后，联
8、想到 H2O2分解制备氧气，设计如下实验方案探究外界条件对 反应速率的影响。 编 号 温 度 反应物催化剂 2022 高中化学新教材同步讲义资料 甲 25 试管中加入 3 mL 5% H2O2溶 液 1 mL 蒸馏水 乙 25 试管中加入 3 mL 5% H2O2溶 液 1 mL 0.1 molL 1 FeCl3溶 液 丙 40 试管中加入 3 mL 5% H2O2溶 液 1 mL 蒸馏水 (1)实验乙中发生反应的化学方程式为_。 (2)实验甲和实验乙的实验目的是_。 实验甲和实验丙的实验目的是_。 (3)实验过程中该同学对实验乙中产生的气体进行收集，并在 2 min 内 6 个时间点对注射器
9、内气体进行 读数，记录数据如下表。 时间/s 2 0 4 0 6 0 8 0 1 00 1 20 气体体积 /mL 1 5.0 2 9.5 4 3.5 5 6.5 6 9.5 8 1.5 020 s 的反应速率 v1_ mLs 1，100120 s 的反应速率 v2_mLs1。 不考虑实验测量误差，二者速率存在差异的主要原因是_ _。 答案(1)2H2O2= 催化剂 2H2OO2(2)探究催化剂对反应速率的影响探究温度对反应速率的影响 (3)0.750.6随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小 解析(2)由表可知实验甲和实验乙除催化剂不同外其他条件都相同， 所以实验甲和实验乙是探究催化 剂对反应速率的影响；实验甲和实验丙除温度不同外其他条件均相同，则实验甲和实验丙是探究温度对反 应速率的影响。 (3)020 s 的反应速率 v1v t 15.0 mL 20 s 0.75 mLs 1，100120 s 的反应速率 v281.569.5 mL 20 s 0.6 mLs 1，速率减小的原因是随反应的不断进行，H2O2溶液的浓度逐渐降低，反应速率减小。
