(浙江专用)高中化学专题4化学反应条件的控制课题1硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素教学案苏教版选修6.doc

［浙江选考•加试要求］1 •硫代硫酸钠和强酸反应的原理及实验现象2. 浓度、温度对硫代硫酸钠与酸反应速率的影响目标-考纲解读厂、1.掌握硫代硫酸钠和强酸反应的离子方程式和实验过程中产生的现象2. 学会用对比的实验方法探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素；了解并认识温度、浓度、 pH等因素对化学反应的影响程度及某些规律3. 体验观察和分析实验现象在化学实验研究中的重要作用，能分1. 化学反应速率的概念(1) 不同的化学反应进行的快慢不同：有些反应进行得非常快，如炸药爆炸、在溶液中 进行的离子反应等几乎能在瞬间完成；有些反应却进行得很慢，如塑料分解要经过几百年， 石油的形成则要经过百万年甚至更长的时间2) 化学反应的平均速率(~V)是在定容条件下，用单位时间内某一反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示3) 化学反应过程中，反应物的浓度在不断变化，每时每刻的反应速率是不同的，所以 用瞬时速率表示反应速率更能说明反应进行的真实情况4) 注意事项① 化学反应速率通常是指平均速率，即在一段时间内的平均速率；② 同一反应中，用不同物质表示的反应速率数值可以不同 因此，在表示反应速率时必须指明是何物质；③ 同一反应中，用各物质表示的反应速率之比等于化学方程式中各物质的系数之比_④ 计算时，不管是反应物还是生成物， 其浓度变化值均取绝对值， 即化学反应速率总是正值。

2. 硫代硫酸钠与酸的反应(1) Na 2SzQ(aq) + H2SQ(稀)===SO(g) + S(s) + NgbSQ(aq) + H2O(2) 反应缓慢生成不溶于水的硫，使溶液出现乳白色浑浊，通过观察溶液的浊度来估测通过测定溶液达到同等浊度时所反应速率改变硫代硫酸钠的浓度而保持硫酸的浓度不变, 需的时间来比较反应物浓度对反应速率的影响实验过程详剖析［器材与原理］相关器材50 mL锥形瓶、烧杯、试管、温度计、白纸、计时器相关原理(1) 向N&SQ溶液中加入稀硫酸，生成不溶于水的硫，溶液变浑浊： 82* + 2H+ ===SO+ SJ + H2ONqSQ溶液与稀硫酸混合后出现浑浊的快慢，实际上反映了反应速率的大小2) 通过实验可以发现：同一温度下，不同浓度的 NaS2Q溶液与HaSQ溶液反应，出现浑浊的快慢不同；反应温度不同时，相同浓度的 NqS2Q溶液与H2SQ溶液反应，溶液出现浑浊的快慢也不同因此，可以通过控制 NaaSQ溶液和H2SQ溶液的浓度、反应的温度来研究反应速率和这些因素的关系［实验与拓展］实验流程1. 取两个50 mL锥形瓶，编为1、2号向1号锥形瓶中加入 10 mLO.1 mol •L 1 Na2S2Q3溶液，向2号锥形瓶中加入 5 mL 0.1 mol •L NazSQ溶液和5 mL蒸馏水。

另取两支试管， 各加入10 mL 0.1 mol •LH2SQ溶液，然后同时将该溶液分别倒入 1、2号锥形瓶中，记录反应所需的时间2. 取一个50 mL锥形瓶，编为 3号，向其中加入 10 mL 0.1 mol •L 1 Na2$Q溶液，向 另一支试管中加入 10 mL 0.1 mol jT H2SQ溶液，同时放入盛有热水的烧杯中，片刻后将 锥形瓶和试管取出，将 HSQ溶液加到N&SQ溶液中，记录溶液的温度和反应所需的时间对点集训1•通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于 人类的生存和提高生活质量下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是 ( )秋门农面咬耀橡胶甲加巔黒埶于用澤炉火土坝布稍均熾A B C LI解析：选C扇子扇煤炉火的目的是增加反应物氧气的浓度，加快煤燃烧的速率2.下列说法正确的是( )A. 增加水的浓度或温度可以加快镁跟水的反应速率B. 在高温密闭容器中发生反应 CaCOs) CaO(s) + CO(g)，增加CaCO浓度可以使 反应速率加快C. 增大H2SQ的浓度，可以加快锌与 HSO反应制取氢气的速率D. 在反应 $&「+ 2』===&+ SQf + H2O中，增大S2&「或H+的浓度可以加快硫析出的 速率解析：选D A项，水是纯液体，浓度可视为定值，而升高水的温度则可以加快 Mg与H2O的反应速率；B项，CaCO是固体，增加其量，不能加快反应速率； C项，增加了 H2SQ的浓度，若是浓H2SC4则不能得到H2。

3. 下列四支试管中，在不同条件下反应： Fe+ 2HCI===FeCb+ HH,判断产生H2的反应速率最快的是( )试管盐酸浓度温度铁的状态①—1 10.5 mol •L20 C块状②一 10.5 mol •L20 C粉末状③一T1 mol •L35 C块状④—12 mol •L35 C粉末状A.① B.②C.③ D .④解析：选D温度越高，浓度越大，接触面积大，则反应速度越大， D项符合题意4. 硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为 NaaS2Q+ H2SQ===NaSQ+ SO + S J +H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是 ( )实验反应温度/ CNa2$Q溶液稀 H2SQH2OV/mL—1c/(mol •L )WmL—1c/(mol •L )WmLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210解析：选D由已知得反应的实质是 SC3「+ 2H+ ===& + SQ+ H2O,反应速率取决于反应 温度及c(S2C3「)、c(H +)，比较四个实验，A、C反应物浓度相同，但温度 C组高，反应速率 C> A; B D反应物浓度相同，但温度 D高，反应速率 D> B, C D比较温度相同，反应物浓 度D> C,因此D实验反应速率最大，最先出现浑浊。

5•影响化学反应速率的因素很多，某校化学小组用实验的方法进行探究实验一：他们只利用 Cu Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol •L 、2 mol •L 、18.4 mol •L —1)设计实验方案来研究影响反应速率的因素甲同学的实验报告如下表:实验步骤现象结论①分别取等体积的2 mol •L _1的硫酸于试管中②反应速率Mg>Fe Cu不反应金属的性质越活泼，反应速率 越快⑴甲同学表中实验步骤②为 2)甲同学的实验目的是 ;要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是 乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验3) 乙同学在实验中应该测定的数据是 ，(4) 乙同学完成该实验应选用的实验药品是 ，该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是 实验二：已知 2KMnO+ 5fGO+ 3fSQ===KSQ+ 2MnS硏 8fO+ lOCOf，在高锰酸钾酸 性溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液褪色不明显； 但不久突然褪色，反应速率明显加快5) 针对上述实验现象，丙同学认为 KMnQ与H2C2O4反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。

从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是 的影响6) 若用实验证明你的猜想，除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是 (填字母)A. 硫酸钾 B .硫酸锰C.二氯化锰 D .水解析：⑴ 要想通过实验比较法得出正确的结论，必须排除其他因素的变动和干扰，即 需要控制好与实验有关的各项反应条件所以②中加入的 Mg Fe、Cu应该大小、形状都相同2) 由实验报告的内容可知甲同学实验的目的是研究反应物本身的性质与反应速率的关 系，所以还需要控制的实验条件是温度相同3) 可以通过单位时间里产生气体的多少或产生相同体积的气体所需时间的长短来比较 化学反应速率的快慢⑷常温下Fe、Al遇浓"SQ钝化且Mg和浓H2SO4反应无氢气生成，所以不能选用 18.4mol •L 的浓 HbSQ5) 影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等，结合本题的内容分析推测，还可能是催化剂的影响6) 因为该反应中无 C「出现，所以MnSO为最佳答案答案：(1)分别投入大小、形状相同的 Cu、Fe、Mg(2) 研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系 温度相同(3) 测定一定时间内产生气体的体积 (或产生一定体积的气体所需时间 )(4) Mg(或Fe)、0.5 mol・L 一1硫酸和2 mol •L 1硫酸 常温下 Mg和18.4 mol・L 一1浓硫 酸反应生成SQ; Fe在18.4 mol •L 1浓硫酸中发生钝化(5) MnSQ4(或MrT)的催化作用(6) B拓展实验“蓝瓶子”实验1 •实验原理(1) “蓝瓶子”实验中的亚甲基蓝 (methylthio nine chloride) 是一种氧化还原指示剂，分子式为C16Hi8CIN3S・ 3fQ,相对分子质量为 373.90。

亚甲基蓝是一种暗绿色并略带金属光 泽的粉末状有机物，作为一种生物活体染色剂， 在验证植物幼根对矿质离子的交换吸附作用 中起指示作用亚甲基蓝还是一种氧化还原指示剂， 在溶液中通过一步双电子转移历程改变自身结构而使溶液呈现“蓝色t无色”的颜色变化2) 指示剂的颜色变化具有一定的变色范围，如酸碱指示剂的变色范围就是一定的 pH范围，而氧化还原指示剂的变色范围与其相应的标准电位有关 不同的氧化还原指示剂有各自不同的标准电位，即不同氧化还原指示剂被氧化和被还原的难易程度有差异 当然，不同氧化还原指示剂的氧化态和还原态的颜色也是有一定区别的 亚甲基蓝被氧化后呈蓝色， 被还原后生成无色的亚甲白，它的可逆变化可用下式表示：⑶固体亚甲基蓝溶于水时,因水中含溶解氧,故亚甲基蓝为氧化态,呈蓝色蓝瓶子”实验中的氧化剂是氧气，还原剂是葡萄糖，加碱的目的是为了提高葡萄糖的还原能力 故该实验中NaOH溶液的浓度、葡萄糖的加入量、溶液的温度等因素是决定“蓝瓶子”实验反应 速率快或慢的主要原因2 •相关问题有趣的化学实验能激发学生学习化学的兴趣，提高学习积极性，同时也活跃课堂气氛在中学化学教材中，可以挖掘许多有趣的实验，例如：I .［火球游泳］水火不相容，这是人们公认的常识，从来没有看见过火球能在水面上游来游去。

然而，某化学兴趣小组的同学，做了一个“火球游泳”小魔术他在一个 100毫升的烧杯里面装上自来水， 然后用镊子将一块豆粒大的金属钾， 轻轻地放在烧杯里，这时， 烧杯里的水面上立刻生成一个火球， 这个火球在水面上滚来滚去， 同时发生嗤嗤的响声， 场 景十分壮观n .［ “蓝瓶子”实验］在250 mL平底烧瓶中依次加入 2 g氢氧化钠、100 mL蒸馏水、包P牝钠混件辭蔽2 g葡萄糖(粉末)，振荡使其溶解滴入 4〜6滴0.2%的亚甲基蓝 溶液，塞上瓶塞(如图)，振荡烧瓶，溶液呈蓝色静置，约 3分钟后蓝色消失，变为无色再次振荡，无色溶液又呈蓝色可反 复多次已知：亚甲基蓝容易被还原根据上述实验，回答下列 问题：(1) 实验室中金属钾应保存在 ，原因是 ;化学兴趣小组的同学取出一小粒金属钾的操作是 。