Question

11．化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進行快慢程度的物理量．下面是某同學(xué)測定化學(xué)反應(yīng)速率并探究其影響因素的實驗．
Ⅰ．測定化學(xué)反應(yīng)速率
該同學(xué)利用如圖裝置測定化學(xué)反應(yīng)速率．
（1）除如圖裝置所示的實驗用品外，還需要的一件實驗用品是秒表．
（2）圓底燒瓶中反應(yīng)現(xiàn)象：溶液變渾濁，并有刺激性氣體產(chǎn)生，寫出所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S₂O₃^2-+2H⁺═H₂O+S↓+SO₂↑．
（3）若在2min時收集到224mL（已折算成標準狀況）氣體，可計算出該2min內(nèi)H⁺的反應(yīng)速率，而該測定值比實際值偏小，其原因是SO₂會部分溶于水．
（4）利用該化學(xué)反應(yīng)，試簡述測定反應(yīng)速率的其他方法：測定一段時間內(nèi)生成硫沉淀的質(zhì)量（或?qū)崟r測定溶液中氫離子濃度）（寫一種）．Ⅱ．探究化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素為探討反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的實驗方案如下表．（已知 I₂+2S₂O${\;}_{3}^{2-}$═S₄O${\;}_{6}^{2-}$+2I^-，其中Na₂S₂O₃溶液均足量）

實驗序號	體積V/mL				時間/s
	Na2S2O3溶液	淀粉溶液	碘水	水
①	10.0	2.0	4.0	0.0	T1
②	8.0	2.0	4.0	2.0	T2
③	6.0	2.0	4.0	Vx	T3

（5）表中V_x=4mL，T₁、T₂、T₃的大小關(guān)系是T₁＜T₂＜T₃．

Answer 1

分析 （1）從實驗裝置可知，本實驗是通過測量在一個時間段內(nèi)所收集到的氣體的體積來測定反應(yīng)速率，據(jù)此分析實驗用品；
（2）S₂O₃^2-在酸性條件下發(fā)生硫元素的歧化反應(yīng)，由+2價歧化為0價和+4價，據(jù)此分析產(chǎn)物；
（3）SO₂易溶于水，導(dǎo)致所測得的SO₂的體積偏�。�
（4）根據(jù)反應(yīng)S₂O₃^2-+2H⁺═H₂O+S↓+SO₂↑可知，可以通過測定生成的單質(zhì)硫的質(zhì)量或?qū)崟r測定溶液中氫離子濃度來求出H⁺的物質(zhì)的量的改變量，從而求出反應(yīng)速率；
（5）為了探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，則除了Na₂S₂O₃溶液的濃度不同外，應(yīng)保持其他影響因素一致；由于在三個實驗中Na₂S₂O₃溶液的濃度①＞②＞③，據(jù)此分析化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)所需時間T的大�。�

解答 解：（1）從實驗裝置可知，本實驗是通過測量在一個時間段內(nèi)所收集到的氣體的體積來測定反應(yīng)速率，故還缺少的儀器是秒表，故答案為：秒表；
（2）S₂O₃^2-在酸性條件下發(fā)生硫元素的歧化反應(yīng)，由+2價歧化為0價和+4價，即產(chǎn)物為S和SO₂和H₂O，故離子方程式為：S₂O₃^2-+2H⁺═H₂O+S↓+SO₂↑，故答案為：S₂O₃^2-+2H⁺═H₂O+S↓+SO₂↑；
（3）SO₂易溶于水，導(dǎo)致所測得的SO₂的體積偏小，則據(jù)此計算出的△n（H⁺）和△C（H⁺）以及V（H⁺）會變小，故答案為：SO₂會部分溶于水；
（4）根據(jù)反應(yīng)S₂O₃^2-++2H⁺═H₂O+S↓+SO₂↑可知，可以通過測定一段時間段內(nèi)生成的單質(zhì)硫的質(zhì)量或?qū)崟r測定溶液中氫離子濃度來求出H⁺的物質(zhì)的量的改變量，從而利用V=$\frac{\frac{△n（{H}^{+}）}{V}}{△t}$來求算，故答案為：測定一段時間內(nèi)生成硫沉淀的質(zhì)量（或?qū)崟r測定溶液中氫離子濃度）；
（5）為了探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，則除了Na₂S₂O₃溶液的濃度不同外，應(yīng)保持其他影響因素一致，即應(yīng)使溶液體積均為16mL，故Vx=4mL；由于在三個實驗中Na₂S₂O₃溶液的體積①＞②＞③，而混合后溶液體積相同，故混合后Na₂S₂O₃濃度①＞②＞③，可知化學(xué)反應(yīng)速率①＞②＞③，反應(yīng)所需時間T的大小T₁＜T₂＜T₃，故答案為：4；T₁＜T₂＜T₃．

點評 本題主要考查學(xué)生的實驗探究能力，解答時須注意實驗的原理，難度中等．