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反應進行濃度或溫度對反應速率影響測定，實驗以兩溶液混合時開始計時，到溶液出現(xiàn)的渾濁將錐形瓶底部的“+”字完全遮蓋時結束計時．某同學進行下表中A、B、C、D四次實驗：

	反應溫度	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）該實驗的化學原理，用離子方程式表示

 

（2）I其中最先變渾濁的是

 

．（（填實驗的序號）
②A、B實驗中分別加5ml、10mL水的目的是

 

．
③B與D實驗

 

（填“能”或“否”）說明溫度對反應速率的影響，原因是

 

．
II、反應I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-常用于精鹽中碘含量測定．某同學利用該反應探究濃度對反應速率的影響．實驗時均加入1mL淀粉溶液做指示劑，若不經(jīng)計算，直接通過褪色時間的長短判斷濃度與反應速率的關系，下列試劑中應選擇

 

（填序號）．
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
若某同學選取①③進行實驗，測得褪色時間為4s，計算v（S₂O₃^2-）=

 

．

Answer 1

考點：濃度、溫度、催化劑對化學反應速率的影響

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，硫元素由+2價歧化為+4價和0價，據(jù)此寫出離子方程式；
（2）①最先變渾濁的即反應速率更快的，而升高溫度能加快反應速率，增大反應物的濃度能加快反應速率；
②通過A、B實驗的目的來分析；
③要探究溫度對反應速率的影響，則必須保持其他影響速率一致；
II、用淀粉溶液做指示劑，通過褪色時間判斷濃度與反應速率的關系，I₂應完全反應，藍色褪去，采取控制變量法，碘水的濃度不變，改變Na₂S₂O₃溶液濃度，進行對比試驗；
根據(jù)v=

△C

△t

計算v（I₂），再根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比計算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，硫元素由+2價歧化為+4價和0價，故Na₂S₂O₃溶液和稀硫酸反應生成硫單質，二氧化硫和水，反應的化學方程式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速率更快的，而升高溫度能加快反應速率，故C、D的反應速率大于A、B的反應速率；增大反應物的濃度能加快反應速率，而D中反應物的濃度大于C中反應物的濃度，故D的反應速率大于C的反應速率，故最快的是D，故選D；
②A、B對比實驗的目的是為了探究H₂SO₄的濃度不同對反應速率的影響，故應保持其他條件相同，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要探究溫度對反應速率的影響，則必須保持其他影響速率一致，而實驗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來探究溫度對反應速率的影響，故答案為：否；在溫度對反應速率影響實驗中，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，通過褪色時間判斷濃度與反應速率的關系，I₂應完全反應，藍色褪去，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，I₂都能完全反應；①1mL0.01mol?L^-1的碘水與④4mL 0.001mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液反應，I₂不能完全反應，藍色不能褪去，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)速率之比等于化學計量數(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）．

點評：本題考查化學速率的測定，化學速率計算等，難度較大，計算v（S₂O₃^2-）是易錯點，容易忽略混合后，起始濃度變化．