Question

硫代硫酸鈉俗稱大蘇打、海波，無色透明單斜晶體、無臭、味咸，是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于照相行業(yè)、電鍍、凈化用水和鞣制皮革等工業(yè)中，試回答下列問題：
I、利用Na₂S₂O₃溶液跟稀H₂SO₄反應(yīng)進(jìn)行濃度或溫度對(duì)反應(yīng)速率影響測(cè)定，實(shí)驗(yàn)以兩溶液混合時(shí)開始計(jì)時(shí)，到溶液出現(xiàn)的渾濁將錐形瓶底部的“+”字完全遮蓋時(shí)結(jié)束計(jì)時(shí)．某同學(xué)進(jìn)行下表中A、B、C、D四次實(shí)驗(yàn)：

	反應(yīng)溫度	Na2S2O3		H2SO4		H2O
	℃	V（mL）	c（mol?L-1）	V（mL）	c（mol?L-1）	V（mL）
A	10	5	0.1	10	0.1	5
B	10	5	0.1	5	0.1	10
C	30	5	0.1	5	0.1	10
D	30	5	0.2	5	0.2	10

（1）該實(shí)驗(yàn)的化學(xué)原理，用離子方程式表示

 

（2）I其中最先變渾濁的是

 

．（（填實(shí)驗(yàn)的序號(hào)）
②A、B實(shí)驗(yàn)中分別加5ml、10mL水的目的是

 

．
③B與D實(shí)驗(yàn)

 

（填“能”或“否”）說明溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，原因是

 

．
II、反應(yīng)I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-常用于精鹽中碘含量測(cè)定．某同學(xué)利用該反應(yīng)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響．實(shí)驗(yàn)時(shí)均加入1mL淀粉溶液做指示劑，若不經(jīng)計(jì)算，直接通過褪色時(shí)間的長(zhǎng)短判斷濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，下列試劑中應(yīng)選擇

 

（填序號(hào)）．
①1mL  0.01mol?L^-1的碘水           
②1mL  0.001mol?L^-1的碘水
③4mL  0.01mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液     
④4mL  0.001mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液
若某同學(xué)選�、佗圻M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得褪色時(shí)間為4s，計(jì)算v（S₂O₃^2-）=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：濃度、溫度、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

專題：

分析：I、（1）Na₂S₂O₃溶液在稀硫酸溶液中發(fā)生硫元素的歧化反應(yīng)，硫元素由+2價(jià)歧化為+4價(jià)和0價(jià)，據(jù)此寫出離子方程式；
（2）①最先變渾濁的即反應(yīng)速率更快的，而升高溫度能加快反應(yīng)速率，增大反應(yīng)物的濃度能加快反應(yīng)速率；
②通過A、B實(shí)驗(yàn)的目的來分析；
③要探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則必須保持其他影響速率一致；
II、用淀粉溶液做指示劑，通過褪色時(shí)間判斷濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，I₂應(yīng)完全反應(yīng)，藍(lán)色褪去，采取控制變量法，碘水的濃度不變，改變Na₂S₂O₃溶液濃度，進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)；
根據(jù)v=

△C

△t

計(jì)算v（I₂），再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v（S₂O₃^2-），注意混合后c（I₂）=

1mL×0.01mol/L

1mL+1mL+4mL

=

1

6

×0.01mol/L．

解答： 解：I、（1）Na₂S₂O₃溶液在稀硫酸溶液中發(fā)生硫元素的歧化反應(yīng)，硫元素由+2價(jià)歧化為+4價(jià)和0價(jià)，故Na₂S₂O₃溶液和稀硫酸反應(yīng)生成硫單質(zhì)，二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O，離子方程式為：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
 （2）①最先變渾濁的即反應(yīng)速率更快的，而升高溫度能加快反應(yīng)速率，故C、D的反應(yīng)速率大于A、B的反應(yīng)速率；增大反應(yīng)物的濃度能加快反應(yīng)速率，而D中反應(yīng)物的濃度大于C中反應(yīng)物的濃度，故D的反應(yīng)速率大于C的反應(yīng)速率，故最快的是D，故選D；
②A、B對(duì)比實(shí)驗(yàn)的目的是為了探究H₂SO₄的濃度不同對(duì)反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保持其他條件相同，故答案為：使混合液的體積相同，Na₂S₂O₃的濃度相同，H₂SO₄濃度不同；
③要探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則必須保持其他影響速率一致，而實(shí)驗(yàn)B和D除了溫度不同，Na₂S₂O₃溶液、稀硫酸的濃度均不相同，故不能通過B和D來探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，故答案為：否；在溫度對(duì)反應(yīng)速率影響實(shí)驗(yàn)中，要控制其他條件相同，即濃度要相同；
II、用淀粉溶液做指示劑，通過褪色時(shí)間判斷濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，I₂應(yīng)完全反應(yīng)，藍(lán)色褪去，采取控制變量法，碘水的濃度不變，改變Na₂S₂O₃溶液濃度，②1mL0.001mol?L^-1的碘水與③4mL0.01mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液、④4mL 0.001mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液反應(yīng)，I₂都能完全反應(yīng)；①1mL0.01mol?L^-1的碘水與④4mL 0.001mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液反應(yīng)，I₂不能完全反應(yīng)，藍(lán)色不能褪去，無法判斷，
答案為：②③④；
混合后c（I₂）=

1mL×0.01mol/L

1mL+1mL+4mL

=

1

6

×0.01mol/L．所以v（I₂）=

1 6 ×0.01mol/L

4S

=

1

6

×0.0025mol/（L?s），根據(jù)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以v（S₂O₃^2-）=2v（I₂）=2×

1

6

×0.0025mol/（L?s）=8.3×10^-4mol/（L?ms），
故答案為：8.3×10^-4mol/（L?s）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)速率的測(cè)定，化學(xué)速率計(jì)算等，難度較大，計(jì)算v（S₂O₃^2-）是易錯(cuò)點(diǎn)，容易忽略混合后，起始濃度變化．