2019年高中化学 专题4 课题1 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素教学案 苏教版选修6.doc
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1、1课题课题 1 1 硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素浙江选考加试要求1硫代硫酸钠和强酸反应的原理及实验现象。2浓度、温度对硫代硫酸钠与酸反应速率的影响。1化学反应速率的概念(1)不同的化学反应进行的快慢不同:有些反应进行得非常快,如炸药爆炸、在溶液中进行的离子反应等几乎能在瞬间完成;有些反应却进行得很慢,如塑料分解要经过几百年,石油的形成则要经过百万年甚至更长的时间。(2)化学反应的平均速率( )是在定容条件下,用单位时间内某一反应物浓度的减少或v生成物浓度的增加来表示。(3)化学反应过程中,反应物的浓度在不断变化,每时每刻的反应速率是不同的,所以用瞬时速率表示
2、反应速率更能说明反应进行的真实情况。(4)注意事项 化学反应速率通常是指平均速率,即在一段时间内的平均速率; 同一反应中,用不同物质表示的反应速率数值可以不同,因此,在表示反应速率时必须指明是何物质;同一反应中,用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比;计算时,不管是反应物还是生成物,其浓度变化值均取绝对值,即化学反应速率总是正值。2硫代硫酸钠与酸的反应(1)Na2S2O3(aq)H2SO4(稀)=SO2(g)S(s)Na2SO4(aq)H2O1掌握硫代硫酸钠和强酸反应的离子方程式和实验过程中产生掌握硫代硫酸钠和强酸反应的离子方程式和实验过程中产生的现象。的现象。2学会用对比
3、的实验方法探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响学会用对比的实验方法探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素;了解并认识温度、浓度、因素;了解并认识温度、浓度、pH 等因素对化学反应的影响程度及等因素对化学反应的影响程度及某些规律。某些规律。 3体验观察和分析实验现象在化学实验研究中的重要作用,能体验观察和分析实验现象在化学实验研究中的重要作用,能分析一个具体的影响化学反应的因素,并能设计简单的实验加以证实。分析一个具体的影响化学反应的因素,并能设计简单的实验加以证实。实验要素先知道实验要素先知道2(2)反应缓慢生成不溶于水的硫,使溶液出现乳白色浑浊,通过观察溶液的浊度来估测反应速率。改变硫代硫酸钠的浓
4、度而保持硫酸的浓度不变,通过测定溶液达到同等浊度时所需的时间来比较反应物浓度对反应速率的影响。器材与原理相关器材 50 mL 锥形瓶、烧杯、试管、温度计、白纸、计时器。相关原理(1)向 Na2S2O3溶液中加入稀硫酸,生成不溶于水的硫,溶液变浑浊:S2O2H=SO2SH2O。Na2S2O3溶液与稀硫酸混合后出现浑浊的快慢,实际上反映23了反应速率的大小。(2)通过实验可以发现:同一温度下,不同浓度的 Na2S2O3溶液与 H2SO4溶液反应,出现浑浊的快慢不同;反应温度不同时,相同浓度的 Na2S2O3溶液与 H2SO4溶液反应,溶液出现浑浊的快慢也不同。因此,可以通过控制 Na2S2O3溶液
5、和 H2SO4溶液的浓度、反应的温度来研究反应速率和这些因素的关系。实验与拓展实验流程1取两个 50 mL 锥形瓶,编为 1、2 号。向 1 号锥形瓶中加入 10 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液,向 2 号锥形瓶中加入 5 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液和 5 mL 蒸馏水。另取两支试管,各加入 10 mL 0.1 molL1 H2SO4溶液,然后同时将该溶液分别倒入 1、2 号锥形瓶中,记录反应所需的时间。2取一个 50 mL 锥形瓶,编为 3 号,向其中加入 10 mL 0.1 molL1 Na2S2O3溶液,向另一支试管中加入 10 mL 0.1 molL1
6、H2SO4溶液,同时放入盛有热水的烧杯中,片刻后将锥形瓶和试管取出,将 H2SO4溶液加到 Na2S2O3溶液中,记录溶液的温度和反应所需的时间。对点集训1通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行,使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中,能加快化学反应速率的是( )实验过程详剖析实验过程详剖析3解析:选 C 扇子扇煤炉火的目的是增加反应物氧气的浓度,加快煤燃烧的速率。2下列说法正确的是( )A增加水的浓度或温度可以加快镁跟水的反应速率B在高温密闭容器中发生反应 CaCO3(s)CaO(s)CO2(g),增加 CaCO3浓度可以使反应速率加快C增大 H2SO
7、4的浓度,可以加快锌与 H2SO4反应制取氢气的速率D在反应 S2O2H=SSO2H2O 中,增大 S2O或 H的浓度可以加快硫2323析出的速率解析:选 D A 项,水是纯液体,浓度可视为定值,而升高水的温度则可以加快 Mg 与H2O 的反应速率;B 项,CaCO3是固体,增加其量,不能加快反应速率;C 项,增加了 H2SO4的浓度,若是浓 H2SO4则不能得到 H2。3下列四支试管中,在不同条件下反应:Fe2HCl=FeCl2H2,判断产生 H2的反应速率最快的是( )试管盐酸浓度温度铁的状态0.5 molL120 块状0.5 molL120 粉末状1 molL135 块状2 molL13
8、5 粉末状A. BC D解析:选 D 温度越高,浓度越大,接触面积大,则反应速度越大,D 项符合题意。4硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SO2SH2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )Na2S2O3溶液稀 H2SO4H2O实验反应温度/V/mLc/(molL1)V/mLc/(molL1)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析:选 D 由已知得反应的实质是 S2O2H=SSO2H2O,反应速率取决于234反应温度及c(S2O)、c(H),比较四个实验,A、C 反应物浓度
9、相同,但温度 C 组高,反23应速率 CA;B、D 反应物浓度相同,但温度 D 高,反应速率 DB,C、D 比较温度相同,反应物浓度 DC,因此 D 实验反应速率最大,最先出现浑浊。5影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。实验一:他们只利用 Cu、Fe、Mg 和不同浓度的硫酸(0.5 molL1、2 molL1、18.4 molL1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表:实验步骤现象结论分别取等体积的 2 molL1的硫酸于试管中_反应速率 MgFe,Cu 不反应金属的性质越活泼,反应速率越快(1)甲同学表中实验步骤为_。(2)甲同学的实验目的是
10、_;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是_。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图所示装置进行定量实验。(3)乙同学在实验中应该测定的数据是_,(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是_,该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是_。实验二:已知 2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O10CO2,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。(5)针对上述实验现象,丙同学认为 KMnO4与 H2C2O4反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还
11、可能是_的影响。(6)若用实验证明你的猜想,除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是_(填字母)。A硫酸钾 B硫酸锰C二氯化锰 D水解析:(1)要想通过实验比较法得出正确的结论,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。所以中加入的 Mg、Fe、Cu 应该大小、形状都相5同。(2)由实验报告的内容可知甲同学实验的目的是研究反应物本身的性质与反应速率的关系,所以还需要控制的实验条件是温度相同。(3)可以通过单位时间里产生气体的多少或产生相同体积的气体所需时间的长短来比较化学反应速率的快慢。(4)常温下 Fe、Al 遇浓 H2SO4钝化且 Mg 和浓 H
12、2SO4反应无氢气生成,所以不能选用18.4 molL1的浓 H2SO4。(5)影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等,结合本题的内容分析推测,还可能是催化剂的影响。(6)因为该反应中无 Cl出现,所以 MnSO4为最佳答案。答案:(1)分别投入大小、形状相同的 Cu、Fe、Mg(2)研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系 温度相同(3)测定一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)(4)Mg(或 Fe)、0.5 molL1硫酸和 2 molL1硫酸 常温下 Mg 和 18.4 molL1浓硫酸反应生成 SO2;Fe 在 18.4 molL1浓硫酸中发生钝化(
13、5)MnSO4(或 Mn2)的催化作用(6)B拓展实验“蓝瓶子”实验1实验原理(1)“蓝瓶子”实验中的亚甲基蓝(methylthionine chloride)是一种氧化还原指示剂,分子式为 C16H18ClN3S3H2O,相对分子质量为 373.90。亚甲基蓝是一种暗绿色并略带金属光泽的粉末状有机物,作为一种生物活体染色剂,在验证植物幼根对矿质离子的交换吸附作用中起指示作用。亚甲基蓝还是一种氧化还原指示剂,在溶液中通过一步双电子转移历程改变自身结构而使溶液呈现“蓝色无色”的颜色变化。(2)指示剂的颜色变化具有一定的变色范围,如酸碱指示剂的变色范围就是一定的 pH范围,而氧化还原指示剂的变色范
14、围与其相应的标准电位有关。不同的氧化还原指示剂有各自不同的标准电位,即不同氧化还原指示剂被氧化和被还原的难易程度有差异。当然,不同氧化还原指示剂的氧化态和还原态的颜色也是有一定区别的。亚甲基蓝被氧化后呈蓝色,被还原后生成无色的亚甲白,它的可逆变化可用下式表示: 6(3)固体亚甲基蓝溶于水时,因水中含溶解氧,故亚甲基蓝为氧化态,呈蓝色。 “蓝瓶子”实验中的氧化剂是氧气,还原剂是葡萄糖,加碱的目的是为了提高葡萄糖的还原能力。故该实验中 NaOH 溶液的浓度、葡萄糖的加入量、溶液的温度等因素是决定“蓝瓶子”实验反应速率快或慢的主要原因。2相关问题有趣的化学实验能激发学生学习化学的兴趣,提高学习积极性
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