2020-2021学年第六章 化学反应与能量第二节 化学反应的速率与限度课文内容ppt课件
展开实验活动7 化学反应速率的影响因素
[实验目的]
1.体验浓度、温度和催化剂对化学反应速率的影响。
2.理解改变反应条件可以调控化学反应的速率。
[实验原理]
1.硫代硫酸钠与硫酸的反应
硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,反应生成的硫使溶液出现浑浊,比较浑浊现象出现所需时间的长短,可以判断该反应进行的快慢。在不同浓度和温度条件下分别进行上述反应,并比较其反应快慢,可以看出反应物浓度和温度对该反应速率的影响。
2.过氧化氢分解会产生氧气,在有或无催化剂存在下进行对比实验,通过观察氧气产生的快慢可以看出催化剂对该反应速率的影响。
[实验用品]
烧杯、试管、量筒、试管架、胶头滴管、温度计、药匙、秒表。
0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液、0.1 mol·L-1 H2SO4溶液、10% H2O2溶液、1 mol·L-1 FeCl3溶液、MnO2粉末、蒸馏水。
[实验步骤]
1.浓度对化学反应速率的影响
实验编号 | 加入0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液的体积/mL | 加入水的体积/mL | 加入0.1 mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL | 出现浑浊的快慢 |
1 | 2 | 0 | 2 | 快 |
2 | 1 | 1 | 2 | 慢 |
2.温度对化学反应速率的影响
实验编号 | 加入0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液的体积/mL | 加入0.1 mol·L-1H2SO4溶液的体积/mL | 水浴温度/℃ | 出现浑浊的快慢 |
1 | 2 | 2 | 冷水 | 慢 |
2 | 2 | 2 | 热水 | 快 |
3.催化剂对化学反应速率的影响
向三支大小相同的试管中各加入2 mL 10% H2O2溶液,再向其中的两支试管中分别加入少量MnO2粉末和2滴1 mol·L-1FeCl3溶液。观察、比较三支试管中气泡出现的快慢。
可观察到,加入催化剂的试管中比未加催化剂的试管中气泡出现得快(填“快”或“慢”,下同);加入少量MnO2粉末的试管中比加入2滴1 mol·L-1FeCl3溶液的试管中气泡出现得快。
[问题和讨论]
在通常情况下,铁与冷水或热水都不发生反应,但红热的铁与水蒸气则可发生反应,生成Fe3O4和H2。试从反应条件的角度思考并解释这一事实。
提示:红热的铁和水蒸气具有较高的温度,温度越高,化学反应速率越快,反应越容易发生。
[实验结论]
1.其他条件相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大;减小反应物浓度,化学反应速率减小。
2.其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大;降低温度,化学反应速率减小。
3.催化剂可以改变化学反应速率。
[巩固练习]
1.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验 | 反应温度℃ | Na2S2O3溶液 | 稀硫酸 | H2O | ||
V/mL | V/mL | V/mL | ||||
A | 25 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
B | 25 | 5 | 0.2 | 5 | 0.2 | 10 |
C | 35 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
D | 35 | 5 | 0.2 | 5 | 0.2 | 10 |
D [影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和温度两个因素考查。只要抓住反应物浓度越大,温度越高,反应速率越大,便可以选出正确选项D。]
2.据2020年1月6日报道:内江为推行“垃圾分类处理”政策而统一配置标识清晰颜色区分的分类投放收集设施,做到“干湿分离”。为了变废为宝,小颖推行利用废铁制取氢气。对于Fe+H2SO4(稀)===FeSO4+H2↑,改变某些条件会影响产生氢气的速率,v(H2)t图中,为何AB段v逐渐增大,BC段又逐渐减小?
[答案] AB段(v逐渐增大),主要原因是反应放热,导致温度升高,反应速率逐渐增大;BC段(v逐渐减小),则主要原因是随着反应的进行,溶液中c(H+)逐渐减小,导致反应速率逐渐减小。
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