实验1探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素

实验一探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素(一)实验研究目的•1．理解化学反应速率概念，掌握浓度、温度对反应速率的影响关系；•2．探究本实验最佳条件，并研究如何指导学生实验；•3．体验比较法在化学实验中的应用。(二)实验原理•硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应，生成不溶于水的硫，溶液变浑浊。S2O32―+2H+==SO2↑+S↓+H2O•这种浑浊现象的出现，有快有慢，实际上反映了反应速率的大小。通过本实验设计，经过实验结果的比较，从而得出硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素。(三)实验用品•0.1mol•L―1Na2S2O3溶液，0.1mol•L―1H2SO4溶液，蒸馏水。•50mL锥形瓶，烧杯，试管，温度计，秒表，白纸，黑色记号笔。(四)实验步骤•1.实验准备•为了比较实验中溶液出现浑浊的快慢，可用黑色记号笔在一张白纸的适合位置画上粗细、深浅一致的“十”字，贴在锥形瓶的底部。实验时间以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。通过比较记录的反应所需时间，可以判断反应速率的大小。2.探究浓度对反应速率的影响(1)取两个50mL锥形瓶，分别贴上编号为1、2号的标签。向1号锥形瓶中加入10mL0.1mol•L―1Na2S2O3溶液，向2号锥形瓶中加入5mL0.1mol•L―1Na2S2O3溶液和5mL蒸馏水。(2)另取两支试管，各加入10mL0.1mol•L―1H2SO4溶液，然后同时将该溶液分别倒入1、2号锥形瓶中，将反应所需要的时间记录在表1中。3．探究温度对反应速率的影响•(1)取两个50mL锥形瓶，分别贴上编号为3、4号的标签。向两锥形瓶各加入10mL0.1mol•L―1Na2S2O3溶液。另取两支试管，各加入10mL0.1mol•L―1H2SO4溶液。•(2)取编号为4号的锥形瓶和其中一支盛有10mL0.1mol•L―1H2SO4溶液，同时放入盛有热水的烧杯中，片刻后将锥形瓶和试管从热水中取出。(3)同时将热的试管中的稀硫酸溶液倒入热的锥形瓶中，冷的试管中的稀硫酸倒入冷的锥形瓶中，并将溶液的温度和反应所需要的时间记在表2中。(五)注意事项1．Na2S2O3溶液与稀硫酸反应速率较快，为了便于记录和比较溶液出现浑浊时间的长短，控制反应物浓度和反应温度十分重要，可以试着改变上述实验所采取的浓度、温度条件，探究出本实验最佳条件。2．Na2S2O3溶液应是新配制且透明澄清的，浓度以0.04~0.2mol•L―1为宜。原因是，Na2S2O3具有还原性，久置于空气中会被氧化而析出单质硫，使溶液出现浑浊。2Na2S2O3+O2==2Na2SO4+2S↓(六)问题与研讨•1．通常用化学反应速率来衡量化学反应进行的快慢。化学反应速率是以单位时间内反应物(或生成物)浓度的变化来表示的。•当其他条件不变时，随着反应的不断进行，反应物浓度不断减少，对应反应物的反应速率每一瞬间都在减少，所以利用上述公式求得的是t2-t1这段时间内的平均速率。•2．实验比较法，常常是指通过平行实验或先后的系列实验作观察和对比，分析影响因素的一类方法。“比较”是人们研究各类问题时常用的方法，即找出事物之间的相同点和不同点，再进行分析。3．反应条件对化学反应影响的研究不仅在实验室里有重要意义，而且在工业生产中具有重要意义。在确定工业生产条件时，要充分考虑条件对化学反应限度、速率等方面的影响，从而提高生产效率。例如，工业合成氨生产中，就是对温度、压强、反应物氮氢气体体积比进行优化，使合成氨产率大大提高。参考文献•[1]张多霞主编.中学化学实验手册.广州：广东教育出版社1995：331•[2]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书•化学实验化学.南京：江苏教育出版社,2006:44~45