2025年高中化學(xué)新教材同步必修第二冊(cè) 第6章　第2節(jié)　實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7　化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.體驗(yàn)濃度、溫度和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。

2.理解改變反應(yīng)條件可以調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的速率。

實(shí)驗(yàn)原理

1.硫代硫酸鈉與硫酸的反應(yīng)

硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)會(huì)生成不溶于水的硫：

Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。

反應(yīng)生成的硫使溶液出現(xiàn)乳白色渾濁，比較渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)所需時(shí)間的長短，可以判斷該反應(yīng)進(jìn)行的快

慢。在不同濃度和溫度條件下分別進(jìn)行上述反應(yīng)，并比較其反應(yīng)快慢，可以看出反應(yīng)物濃度和溫度對(duì)

該反應(yīng)速率的影響。

2.過氧化氫分解會(huì)產(chǎn)生氧氣，在有或無催化劑存在下進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過觀察氧氣產(chǎn)生的快慢可以看

出催化劑對(duì)該反應(yīng)速率的影響。

實(shí)驗(yàn)用品

燒杯、試管、量筒、試管架、膠頭滴管、溫度計(jì)、藥匙、秒表。

-1-1-1

0.1mol·LNa2S2O3溶液、0.1mol·LH2SO4溶液、10%H2O2溶液、1mol·LFeCl3溶液、MnO2粉末、

蒸餾水。

方法指導(dǎo)

為了比較實(shí)驗(yàn)中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢，可以先在一張白紙上用黑色記號(hào)筆在合適的位置畫上粗細(xì)、深

淺一致的“十”字，襯在反應(yīng)容器(錐形瓶)的底部。實(shí)驗(yàn)以Na2S2O3和H2SO4兩溶液相混合時(shí)開始計(jì)時(shí)，

到溶液出現(xiàn)的渾濁將錐形瓶底部的“十”字完全遮蓋時(shí)結(jié)束(如圖)。通過比較記錄反應(yīng)所需時(shí)間，可

以判斷反應(yīng)速率的大小。

實(shí)驗(yàn)步驟

1.濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

-1

取兩支大小相同的試管，分別加入2mL和1mL0.1mol·LNa2S2O3溶液，向盛有1mLNa2S2O3溶液

-1

的試管中加入1mL蒸餾水，搖勻。再同時(shí)向上述兩支試管中加入2mL0.1mol·LH2SO4溶液，振蕩。

觀察、比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢。

-1-1

加入0.1mol·LNa2S2O3加入水的加入0.1mol·LH2SO4出現(xiàn)渾濁

實(shí)驗(yàn)編號(hào)結(jié)論

溶液的體積/mL體積/mL溶液的體積/mL的快慢

1202較快其他條件不變時(shí)，反

應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)

較慢

2112速率越快

2.溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

-1

取兩支大小相同的試管，各加入2mL0.1mol·LNa2S2O3溶液，分別放入盛有冷水和熱水的兩個(gè)燒杯

-1

中。再同時(shí)向上述兩支試管中加入2mL0.1mol·LH2SO4溶液，振蕩。觀察、比較兩支試管中溶液出

現(xiàn)渾濁的快慢。

-1-1

實(shí)驗(yàn)加入0.1mol·LNa2S2O3加入0.1mol·LH2SO4出現(xiàn)渾濁

水浴溫度/℃結(jié)論

編號(hào)溶液的體積/mL溶液的體積/mL的快慢

1220較慢其他條件不變

時(shí)，溫度越高，

22240較快

反應(yīng)速率越快

3.催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

向三支大小相同的試管中各加入2mL10%H2O2溶液，再向其中的兩支試管中分別加入少量MnO2粉

-1

末和2滴1mol·LFeCl3溶液。觀察、比較三支試管中氣泡出現(xiàn)的快慢。

實(shí)驗(yàn)加入10%H2O2溶

加入的催化劑氣泡出現(xiàn)的快慢結(jié)論

編號(hào)液的體積/mL

無較慢

12其他條件不變時(shí)，

22少量MnO2粉末很快加入催化劑，反應(yīng)

速率加快

-1

322滴1mol·LFeCl3溶液較快

問題討論

1.寫出硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式，可以從哪些方面來測定硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)速率

的大小？

+

提示S2+2H===SO2↑+S↓+H2O；溶液渾濁出現(xiàn)的快慢或溶液中氫離子濃度的變化(pH的變化)快慢。

2?

2.濃度對(duì)O化3學(xué)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)2加入1mL水的原因是什么？

提示為了使混合后溶液總體積相同，從而使混合后只有硫代硫酸鈉溶液濃度不同，其余因素均相同。

3.在通常情況下，鐵與冷水或熱水都不發(fā)生反應(yīng)，但紅熱的鐵與水蒸氣則可發(fā)生反應(yīng)，生成Fe3O4和

H2。試從反應(yīng)條件的角度思考并解釋這一事實(shí)。

提示紅熱的鐵與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)生成Fe3O4和H2，是因?yàn)榉磻?yīng)溫度高，反應(yīng)速率大，且反應(yīng)物H2O為

氣態(tài)，鐵與水蒸氣的接觸面積大，反應(yīng)速率大，說明反應(yīng)條件及反應(yīng)物狀態(tài)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有重要影響。

1.結(jié)合下表中信息，回答有關(guān)問題。

參加反應(yīng)的物質(zhì)

組號(hào)反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3H2SO4H2O

V/mLc/(mol·L-1)V/mLc/(mol·L-1)V/mL

A1050.150.15

B1050.150.110

C3050.150.110

D3050.250.210

(1)實(shí)驗(yàn)比較法是人們研究各類問題常用的方法，但在比較某一因素對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響時(shí)，必須排除其

他因素的變動(dòng)和干擾，即需要控制好與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的各項(xiàng)反應(yīng)條件。上表中可以比較的組合有。

(2)上述反應(yīng)速率最快的是，最慢的是。

(3)判斷上述反應(yīng)速率快慢的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以是

。

答案(1)A和B、B和C(2)DB(3)出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象的快慢

解析實(shí)驗(yàn)比較法在比較某一因素對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的影響時(shí)，必須是在其他條件不變的情況下進(jìn)行，不難看出

A和B、B和C符合。

2.某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)速率后，聯(lián)想到H2O2分解制備氧氣，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案探究外界條件對(duì)反

應(yīng)速率的影響。

編號(hào)溫度反應(yīng)物催化劑

甲25℃試管中加入3mL5%H2O2溶液1mL蒸餾水

-1

乙25℃試管中加入3mL5%H2O2溶液1mL0.1mol·LFeCl3溶液

丙40℃試管中加入3mL5%H2O2溶液1mL蒸餾水

(1)實(shí)驗(yàn)乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰?/p>

實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)丙的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰?/p>

(3)實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)乙中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集，并在2min內(nèi)6個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)注射器內(nèi)氣體進(jìn)行

讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)如下表。

時(shí)間/s20406080100120

氣體體積/mL15.029.543.556.569.581.5

-1-1

0~20s的反應(yīng)速率v1=mL·s，100~120s的反應(yīng)速率v2=mL·s。

不考慮實(shí)驗(yàn)測量誤差，二者速率存在差異的主要原因是。

答案(1)2H2O22H2O+O2↑(2)探究催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響

(3)0.750.6隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行，H2O2溶液的濃度逐漸降低，反應(yīng)速率減小

解析(2)由表可知實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙除催化劑不同外其他條件都相同，所以實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙是探究催化劑對(duì)

反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)丙除溫度不同外其他條件均相同，則實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)丙是探究溫度對(duì)反應(yīng)速

率的影響。

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