Question

7．“碘鐘”實驗中，3I^-+S₂O${\;}_{8}^{2-}$═I${\;}_{3}^{-}$+2SO${\;}_{4}^{2-}$的反應速率可以用I${\;}_{3}^{-}$與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量，t越小，反應速率越大．某探究性學習小組在20℃進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表：

實驗編號	①	②	③	④	⑤
c（I-）/mol/L	0.040	0.080	0.080	0.160	0.120
c（S2O${\;}_{8}^{2-}$）/mol/L	0.040	0.040	0.080	0.020	0.040
t/s	88.0	44.0	22.0	44.0	t1

回答下列問題：
（1）該實驗的目的是：研究反應物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應速率的影響．
（2）根據(jù)①、②、⑤三個實驗的數(shù)據(jù)，推測顯色時間t₁=29.3s．
（3）溫度對該反應的反應速率的影響符合一般規(guī)律，若在40℃下進行編號③對應濃度的實驗，顯色時間t₂的范圍為A（填字母）．
A．＜22.0s       B．22.0～44.0s        C．＞44.0s    D．數(shù)據(jù)不足，無法判斷
（4）通過分析比較上表數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論反應速率與反應物起始濃度乘積成正比（或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖表已知物理量判斷；
（2）根據(jù)濃度與時間的關系對比后得出規(guī)律再計算；
（3）根據(jù)溫度與反應速率的關系判斷；
（4）根據(jù)圖表中物理量對比得出結(jié)論．

解答 解：（1）圖表中的物理量是反應物濃度與時間，通過分析知，反應物的濃度與時間成反比，濃度的變化量與時間的比值為速率，所以得出反應物濃度與反應速率的關系．
故答案為：研究反應物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應速率的影響．
（2）對比數(shù)據(jù)組①和②，可以看到，c （S₂O₈^2-）不變，c （I^-）增大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率加快了一倍；
對比實驗①和⑤，實驗⑤的c （I^-）為實驗①的3倍，而c （S₂O₈^2-）保持不變，則由此可計算實驗⑤的反應時間應為實驗①反應時間的$\frac{1}{3}$，即t₁=88s×$\frac{1}{3}$=29.3s
（3）溫度越高，化學反應速率越快，所用時間越短，故選A．
（4）對比數(shù)據(jù)組①和②，可以看到，c （S₂O₈^2-）不變，c （I^-）增大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率加快了一倍；
對比數(shù)據(jù)組②和③，可以看到，c （I^-）不變，c （S₂O₈^2-）增大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率也加快了一倍；
對比數(shù)據(jù)組③和④，可以看到，c （S₂O₈^2-）增大到2倍時，c （I^-）變?yōu)?/4倍時，反應時間增大了一倍，即反應速率減慢了一倍；
對比數(shù)據(jù)組對比數(shù)據(jù)組①和③，可以看到，c （I^-）和c （S₂O₈^2-）均增大到2倍時，反應時間為原反應時間的1/4，即反應速率加快了4倍．
可見兩個反應物的濃度和反應速率之間的數(shù)學關系是：反應物濃度每增加一倍，反應時間就減少一倍，對于兩個反應物來說都是如此，可得出結(jié)論：反應速率與反應物起始濃度乘積成正比．
故答案為：反應速率與反應物起始濃度乘積成正比或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比．

點評 該題圖表的分析方法：先比較兩組數(shù)據(jù)的不同點，再分析不同點說明的問題，從而確定它們之間關系．
如：①、②兩組數(shù)據(jù)的不同點是c（I^-）和時間，濃度越大，時間越短，濃度的變化量與時間的比值為速率，所以濃度越大，反應速率越快．