Question

【題目】某化學(xué)興趣小組欲測(cè)定 KClO3溶液與NaHSO3溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。所用試劑為10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，所得數(shù)據(jù)如圖所示。

已知：ClO3 + 3HSO3＝Cl + 3SO42 + 3H+

(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)在0～4min的平均反應(yīng)速率：v(Cl－)=_________mol/(L·min)。

(2)某同學(xué)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)過(guò)程中，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率先增大后減小。某小組同學(xué)針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)一步通過(guò)測(cè)定 c(Cl－)隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)探究影響因素，具體如下表所示。

方案	假設(shè)	實(shí)驗(yàn)操作
I	該反應(yīng)放熱，使溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快	向燒杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，
II		取10mL0.1mol/LKClO3溶液加入燒杯中，向其中加入少量NaCl固體，再加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液。
III	溶液酸性增強(qiáng)加快了化學(xué)反應(yīng)速率	分別向2只燒杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液；向燒杯①中加入1 mL水，向燒杯②中加入1mL0.2mol/L 鹽酸；再分別向2只燒杯中加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液。

①補(bǔ)全方案I中的實(shí)驗(yàn)操作：_____。

②方案II中的假設(shè)為_____。

③除I、II、III中的假設(shè)外，還可以提出的假設(shè)是_____。

④在已知方案 I 的假設(shè)不成立的情況下，某同學(xué)從控制變量的角度思考，認(rèn)為方案III中實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，請(qǐng)進(jìn)行改進(jìn)：_____。

⑤反應(yīng)后期，化學(xué)反應(yīng)速率變慢的原因是_____。

Answer 1

【答案】0.0025 插入溫度計(jì) 生成的Cl－加快了化學(xué)反應(yīng)速率 生成的SO42－加快了化學(xué)反應(yīng)速率 將1 mL水改為1mL0.2mol/LNaCl溶液 反應(yīng)物濃度降低，反應(yīng)速率減慢

【解析】

（1）根據(jù)v＝△c/△t計(jì)算；

（2）利用溫度計(jì)測(cè)量溶液溫度的變化；根據(jù)方案I、Ⅱ中試劑的變化分析；根據(jù)反應(yīng)后溶液中的離子成分分析解答；根據(jù)氯離子可能會(huì)影響反應(yīng)速率分析；根據(jù)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響分析；

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)在0～4min內(nèi)生成氯離子的濃度是0.010mol/L，所以平均反應(yīng)速率v(Cl－)＝0.010mol/L÷4min＝0.0025 mol/(L·min)。

（2）①由于是假設(shè)該反應(yīng)放熱，使溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快，因此需要測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中溶液溫度的變化，則方案I中的實(shí)驗(yàn)操作為插入溫度計(jì)。

②方案I、Ⅱ相比較Ⅱ中加入了少量氯化鈉，所以方案Ⅱ中的假設(shè)為生成的Cl－加快了化學(xué)反應(yīng)速率。

③由于反應(yīng)中還有硫酸根離子生成，則除I、Ⅱ、Ⅲ中的假設(shè)外，還可以提出的假設(shè)是生成的硫酸根離子加快了化學(xué)反應(yīng)速率。

④為防止氯離子對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，則需要改進(jìn)的措施是將1 mL水改為1mL0.2mol/LNaCl溶液。

⑤反應(yīng)后期由于反應(yīng)物濃度減小，因此化學(xué)反應(yīng)速率變慢。