Question

某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定（NH₄）₂S₂O₈和KI反应的化学反应速率．进行如下实验探究：
【实验原理】
（NH₄）₂S₂O₈和KI反应的离子方程式为：S₂O₈^2-+2I^-?2SO₄^2-+I₂     （1）
平均反应速率的计算式为v（S₂O₈^2-）=

 

．
实验时，向KI、Na₂S₂O₃和淀粉指示剂混合溶液中加入（NH₄）₂S₂O₈溶液，不断搅拌．在反应（1）进行的同时，发生反应：2S₂O₃^2-+I₂?S₄O₆^2-+2I^- （2），反应（1）生成的I₂立即与S₂O₃^2-反应，生成无色的S₄O₆^2-和I^-．S₂O₃^2-耗尽时，反应（1）继续生成的I₂才与淀粉作用呈现蓝色．从加入（NH₄）₂S₂O₈溶液到出现蓝色的时间为△t．
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上．

实  验  编  号		①	②	③	④	⑤
试剂 用量 （mL）	0.20  mol?L-1 （NH4）2S2O8溶液	20.0	10.0	b	20.0	20.0
	0.20  mol?L-1 KI溶液	20.0	20.0	20.0	10.0	5.0
	0.010  mol?L-1 Na2S2O3溶液	a	8.0	8.0	8.0	8.0
	0.2% 淀粉溶液	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
	0.20  mol?L-1KNO3溶液	0	0	0	10.0	c
	0.20  mol?L-1（NH4）2SO4溶液	0	10.0	15.0	0	0
20℃时，反应时间△t（s）		32	67	130	66	135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的（NH4）2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用（NH4）2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变

（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是

 

．
（3）第①组实验的v（S₂O₈^2-）=

 

mol?（L?s）^-1．
（4）根据表中数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）

 

实验小组查资料得知，向含有Na₂CO₃的Na₂S溶液中通入SO₂，可以制备上述实验所需的Na₂S₂O₃．反应如下：
Na₂CO₃+SO₂     Na₂SO₃+CO₂
2Na₂S+3SO₂     2Na₂SO₃+3S↓
Na₂SO₃+S     Na₂S₂O₃．

Answer 1

考点：探究温度、压强对化学反应速率的影响

专题：

分析：【实验原理】根据反应速率V=

△C

△t

来分析；
【实验内容】（1）根据在此对比实验中各组实验的溶液体积均为50mL来计算；
（2）为了使反应充分进行，应不断搅拌来加快反应速率；
（3）根据第①组实验的反应时间为32s可知求算出v（S₂O₃^2-），根据在化学方程式中，反应速率之比等于计量数之比来计算；
（4）将②③④⑤的反应时间与①的反应时间做对比即可得出结论．

解答： 解：【实验原理】S₂O₈^2-的V（S₂O₈^2-）=

△C

△t

=

△C(S2O82-)

△t

，故答案为：

△C(S2O82-)

△t

；
【实验内容】（1）在此对比实验中各组实验的溶液体积应均为50mL，故a=8.0mL，b=5mL，c=15mL，故答案为：a=8.0mL，b=5mL，c=15mL；
（2）为了使S₂O₃^2-和I₂的反应充分进行，应不断搅拌来加快反应速率，故答案为：搅拌；
（3）根据第①组实验变蓝的时间为32s，即S₂O₃^2-反应完全的时间为32s，故v（S₂O₃^2-）=

△n V

△t

=

8×10-5mol 0.05L

32s

=5×10^-5，将反应（1）+（2）可得：S₂O₈^2-+2S₂O₃^2-=2SO₄^2-+S₄O₆^2-，根据在化学方程式中，反应速率之比等于计量数之比，故V（S₂O₈^2-）=

1

2

v（S₂O₃^2-）=2.5×10^-5，故答案为：2.5×10^-5；
（4）实验②③④⑤与①相比，溶液体积相同，Na₂S₂O₃溶液浓度相同，淀粉溶液浓度相同，K⁺浓度相同，NH₄⁺浓度相同，其中②③中S₂O₈^2-浓度比①小，则反应时间比①长，说明反应速率变慢；④⑤中I^-浓度比①中小，反应时间比①长，说明反应速率变慢．故可以得出结论：S₂O₈^2-或I^-的浓度越小，反应速率越慢．
故答案为：S₂O₈^2-或I^-的浓度越小，反应速率越慢．

点评：本题考查了反应速率的求算和探讨了影响反应速率的因素，综合性较强，难度较大．