Question

硫代硫酸钠俗称大苏打、海波，无色透明单斜晶体、无臭、味咸，是一种重要的化工原料，广泛应用于照相行业、电镀、净化用水和鞣制皮革等工业中，试回答下列问题：
I、利用Na₂S₂O₃溶液跟稀H₂SO₄反应进行浓度或温度对反应速率影响测定，实验以两溶液混合时开始计时，到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束计时．某同学进行下表中A、B、C、D四次实验：

	反应温度	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）该实验的化学原理，用离子方程式表示

 

（2）I其中最先变浑浊的是

 

．（（填实验的序号）
②A、B实验中分别加5ml、10mL水的目的是

 

．
③B与D实验

 

（填“能”或“否”）说明温度对反应速率的影响，原因是

 

．
II、反应I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-常用于精盐中碘含量测定．某同学利用该反应探究浓度对反应速率的影响．实验时均加入1mL淀粉溶液做指示剂，若不经计算，直接通过褪色时间的长短判断浓度与反应速率的关系，下列试剂中应选择

 

（填序号）．
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
若某同学选取①③进行实验，测得褪色时间为4s，计算v（S₂O₃^2-）=

 

．

Answer 1

考点：浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响

专题：

分析：I、（1）Na₂S₂O₃溶液在稀硫酸溶液中发生硫元素的歧化反应，硫元素由+2价歧化为+4价和0价，据此写出离子方程式；
（2）①最先变浑浊的即反应速率更快的，而升高温度能加快反应速率，增大反应物的浓度能加快反应速率；
②通过A、B实验的目的来分析；
③要探究温度对反应速率的影响，则必须保持其他影响速率一致；
II、用淀粉溶液做指示剂，通过褪色时间判断浓度与反应速率的关系，I₂应完全反应，蓝色褪去，采取控制变量法，碘水的浓度不变，改变Na₂S₂O₃溶液浓度，进行对比试验；
根据v=

△C

△t

计算v（I₂），再根据速率之比等于化学计量数之比计算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发生硫元素的歧化反应，硫元素由+2价歧化为+4价和0价，故Na₂S₂O₃溶液和稀硫酸反应生成硫单质，二氧化硫和水，反应的化学方程式Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O，离子方程式为：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
 （2）①最先变浑浊的即反应速率更快的，而升高温度能加快反应速率，故C、D的反应速率大于A、B的反应速率；增大反应物的浓度能加快反应速率，而D中反应物的浓度大于C中反应物的浓度，故D的反应速率大于C的反应速率，故最快的是D，故选D；
②A、B对比实验的目的是为了探究H₂SO₄的浓度不同对反应速率的影响，故应保持其他条件相同，故答案为：使混合液的体积相同，Na₂S₂O₃的浓度相同，H₂SO₄浓度不同；
③要探究温度对反应速率的影响，则必须保持其他影响速率一致，而实验B和D除了温度不同，Na₂S₂O₃溶液、稀硫酸的浓度均不相同，故不能通过B和D来探究温度对反应速率的影响，故答案为：否；在温度对反应速率影响实验中，要控制其他条件相同，即浓度要相同；
II、用淀粉溶液做指示剂，通过褪色时间判断浓度与反应速率的关系，I₂应完全反应，蓝色褪去，采取控制变量法，碘水的浓度不变，改变Na₂S₂O₃溶液浓度，②1mL0.001mol?L^-1的碘水与③4mL0.01mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液、④4mL 0.001mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液反应，I₂都能完全反应；①1mL0.01mol?L^-1的碘水与④4mL 0.001mol?L^-1的Na₂S₂O₃溶液反应，I₂不能完全反应，蓝色不能褪去，无法判断，
答案为：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），根据速率之比等于化学计量数之比，所以v（S₂O₃^2-）=2v（I₂）=2×

1

6

×0.0025mol/（L?s）=8.3×10^-4mol/（L?ms），
故答案为：8.3×10^-4mol/（L?s）．

点评：本题考查化学速率的测定，化学速率计算等，难度较大，计算v（S₂O₃^2-）是易错点，容易忽略混合后，起始浓度变化．