Question

18．化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量．下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验．
Ⅰ．测定化学反应速率
该同学利用如图装置测定化学反应速率．
（已知：S₂O₃^2-+2H⁺═H₂O+S↓+SO₂↑）
（1）为保证实验准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的步骤是检查装置的气密性；除如图装置所示的实验用品、仪器外，还需要的一件实验仪器是秒表．
（2）若在2min时收集到224mL（已折算成标准状况）气体，可计算出该2min内H⁺的反应速率，而该测定值比实际值偏小，其原因是SO₂会部分溶于水，导致所测得SO₂体积偏小．
（3）试简述测定该反应的化学反应速率的其他方法：测定一段时间内生成硫单质的质量或测定一定时间内溶液H⁺浓度的变化 （写一种）．
Ⅱ．为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如表．
（已知 I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^-，其中Na₂S₂O₃溶液均足量）

实验序号	体积V/mL				时间/s
	Na2S2O3溶液	淀粉溶液	碘水	水
①	10.0	2.0	4.0	0.0	t1
②	8.0	2.0	4.0	2.0	t2
③	6.0	2.0	4.0	Vx

（4）该实验进行的目的是探究反应物浓度（Na₂S₂O₃）对化学反应速率的影响淀粉溶液的作用是作为显色剂，检验I₂的存在．表中V_x═4ml，比较t₁、t₂、t₃大小，试推测该实验结论：t₁＜t₂＜t₃．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）从实验装置可知，本实验是通过测量在一个时间段内所收集到的气体的体积来测定反应速率，所以先要检查装置的气密性，实验仪器还需要秒表；
（2）SO₂易溶于水，导致所测得的SO₂的体积偏小；
（3）根据反应S₂O₃^2-+2H⁺═H₂O+S↓+SO₂↑可知，可以通过测定生成的单质硫的质量或实时测定溶液中氢离子浓度来求出H⁺的物质的量的改变量，从而求出反应速率；
Ⅱ．（4）为了探究反应物浓度对化学反应速率的影响，则除了Na₂S₂O₃溶液的浓度不同外，应保持其他影响因素一致；淀粉作为显色剂，检验碘的存在，可根据颜色的变化判断反应的快慢；由于在三个实验中Na₂S₂O₃溶液的浓度①＞②＞③，据此分析化学反应速率和反应所需时间t的大小．

解答 解：Ⅰ．（1）从实验装置可知，本实验是通过测量在一个时间段内所收集到的气体的体积来测定反应速率，所以先要检查装置的气密性，实验仪器还需要秒表，
故答案为：检查装置的气密性；秒表；
（2）SO₂易溶于水，导致所测得的SO₂的体积偏小，则据此计算出的△n（H⁺）和△C（H⁺）以及V（H⁺）会变小，
故答案为：SO₂会部分溶于水，导致所测得SO₂体积偏小；
（3）根据反应S₂O₃^2-++2H⁺═H₂O+S↓+SO₂↑可知，可以通过测定一段时间段内生成的单质硫的质量或实时测定溶液中氢离子浓度来求出H⁺的物质的量的改变量，
故答案为：测定一段时间内生成硫单质的质量或测定一定时间内溶液H⁺浓度的变化；
Ⅱ．（4）为了探究反应物浓度对化学反应速率的影响，则除了Na₂S₂O₃溶液的浓度不同外，应保持其他影响因素一致，即应使溶液体积均为16mL，故Vx=4mL；淀粉作为显色剂，检验碘的存在，可根据颜色的变化判断反应的快慢；由于在三个实验中Na₂S₂O₃溶液的体积①＞②＞③，而混合后溶液体积相同，故混合后Na₂S₂O₃浓度①＞②＞③，可知化学反应速率①＞②＞③，反应所需时间T的大小t₁＜t₂＜t₃，
故答案为：探究反应物浓度（Na₂S₂O₃）对化学反应速率的影响；作为显色剂，检验I₂的存在；4；t₁＜t₂＜t₃．

点评 本题主要考查探究影响化学反应速率因素的条件，注意实验的基本操作，对化学反应速率的理解，在实验中常用控制变量法探究，难度中等．