Question

【題目】某化學(xué)小組欲測(cè)定酸性條件下KClO3溶液與NaHSO3溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率，所用的試劑為10mL 0.1mol/L KClO3溶液和10mL 0.3mol/L NaHSO3溶液，所得c(Cl-)隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：

（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）反應(yīng)過程中，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率變化趨勢(shì)為先增大后減小。

i．探究化學(xué)反應(yīng)速率增大的影響因素：

已知：ClO3-+3HSO3-=Cl-+3SO42-+3H+

方案	假設(shè)	具體實(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	向燒杯中依次加入10mL 0.1mol/L KClO3溶液和10mL 0.3mol/L NaHSO3溶液，______。
Ⅱ	反應(yīng)產(chǎn)物Cl-對(duì)反應(yīng)有催化作用	取10mL 0.1mol/L KClO3溶液于燒杯中，先加入_____固體（填化學(xué)式），再加入10mL 0.3mol/L NaHSO3溶液。
Ⅲ	反應(yīng)中溶液酸性增強(qiáng)，加快了化 學(xué)反應(yīng)速率	分別向2個(gè)燒杯中加入10mL 0.1mol/L KClO3溶液， 燒杯①：加入1mL水燒杯②：加入1mL 0.2mol/L鹽酸再分別向燒杯中加入10mL 0.3mol/L NaHSO3溶液。

（問題與思考）

①方案Ⅲ燒杯①中加入1mL水的作用是______。

②在證明方案Ⅰ假設(shè)不成立的情況下，從控制變量角度思考，方案III實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，改進(jìn)措施為______。

③除方案Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ外，請(qǐng)?jiān)偬岢鲆粋�(gè)可能使化學(xué)反應(yīng)速率增大的假設(shè)_______。

ii．反應(yīng)后期，化學(xué)反應(yīng)速率降低的主要原因是______。

Answer 1

【答案】2.5×10-3 插入溫度計(jì) KCl或者NaCl 空白實(shí)驗(yàn)，消除由于體積變化帶來的實(shí)驗(yàn)影響 將1mL水改為1mL0.2mol/L的KCl溶液（或NaCl溶液） 反應(yīng)產(chǎn)物SO42－對(duì)反應(yīng)有催化作用（或生成了SO42－加快了化學(xué)反應(yīng)速率） 隨著反應(yīng)進(jìn)行，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所對(duì)應(yīng)的假設(shè)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＝2.5×10-3mol/(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探究反應(yīng)產(chǎn)物Cl-對(duì)反應(yīng)有催化作用，所以方案Ⅱ中的應(yīng)加入Cl-，可加入KCl或者NaCl；

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1mL水改為1mL 0.2mol/L NaCl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。