Question

【题目】化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。

Ⅰ.测定化学反应速率

该同学利用如图装置测定化学反应速率。

（1）写出该反应的离子方程式 ___________________________________________________;为保证实验准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的步骤是______________；除如图所示的实验用品、仪器外，还需要的一件实验仪器是__________________。

（2）若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体，可计算出该2 min内H＋的反应速率，而该测定值比实际值偏小，其原因是____________________________________________。

（3）试简述测定该反应的化学反应速率的其他方法：_______________________________________________(写一种)。

Ⅱ.为探讨化学反应速率的影响因素，某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。

（4）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：

实验编号	T/K	大理石规格	HNO3浓度/mol·L-1	实验目的
①	298	粗颗粒	2.00	（Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响； （Ⅱ）实验①和______探究温度对该反应速率的影响； （Ⅲ）实验①和______探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响。
②	_______	粗颗粒	______
③	____	___	2.00
④	298	________	_____

Answer 1

【答案】S2O32-＋2H＋ = H2O＋S↓＋SO2↑ 检查装置的气密性 秒表 SO2会部分溶于水，导致所测得SO2体积偏小 测定一段时间内生成硫单质的质量或测定一定时间内溶液H+浓度的变化等 298 1.00 308 粗颗粒 细颗粒 2.00 ③ ④

【解析】

（1）Na2S2O3与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫单质、水；从实验装置可知，本实验是通过测量在一个时间段内所收集到的气体的体积来测定反应速率，所以要保证装置不漏气；需要测反应时间；（2）SO2会部分溶于水，收集到气体体积偏小；（3）根据反应S2O32-+2H+═H2O+S↓+SO2↑可知，可以通过测定生成的单质硫的质量或实时测定溶液中氢离子浓度的改变量，从而求出反应速率；(4).根据实验的目的和影响化学反应速率的因素来设计实验；

（1）Na2S2O3与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫单质、水，反应的离子方程式是S2O32-＋2H＋ = H2O＋S↓＋SO2↑；从实验装置可知，本实验是通过测量在一个时间段内所收集到的气体的体积来测定反应速率，所以要保证装置不漏气，实验前应先进行的步骤是检查装置的气密性，需要测反应时间，还需要的一件实验仪器是秒表；（2）SO2易溶于水，导致所测得的SO2的体积偏小，则据此计算出的△n（H+）和△C（H+）以及V（H+）会变小；（3）根据反应S2O32-++2H+═H2O+S↓+SO2↑可知，可以通过测定一段时间段内生成的单质硫的质量或实时测定溶液中氢离子浓度的改变量，从而求出反应速率；(4)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响，则实验①②的温度、大理石规格相同，只有硝酸浓度不同，所以实验②的温度是298K，硝酸的浓度是1.00 mol·L-1；实验①③探究温度对该反应速率的影响，只有温度不同，其它条件必须相同，所以实验③的温度是308K、大理石为粗颗粒；实验①④探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响，只有大理石规格不同，其它条件完全相同，所以实验④的大理石规格是细颗粒、硝酸浓度是2.00 mol·L-1。