Question

【题目】影响化学反应速率的因素很多，某化学小组用实验的方法进行探究。

Ⅰ．探究一：备选药品：镁片、铝片、0.500 mol·L－1H2SO4、18.4 mol·L－1H2SO4。

甲同学研究的实验报告：

实验步骤	现象	结论
①用砂纸打磨镁片和铝片； ②分别取等体积等浓度的硫酸于两支试管中； ③将镁片和铝片同时投入到试管中。		金属的性质越活泼， 反应速率越快

(1)甲同学用砂纸打磨镁片和铝片的原因是______________________________；选择H2SO4浓度为________________。

(2) 实验报告中现象为_______________________________________________。

Ⅱ．探究二：实验室经常用Na2S2O3与H2SO4的反应探究化学反应速率的影响因素，利用图１所示装置(夹持装置略去)进行实验，观察到锥形瓶底部有淡黄色浑浊。

(3)请用化学方程式表示出实验原理_________________________________，乙同学在实验过程中对产生的气体进行收集，并在2min内6个时间点对注射器内气体进行读数，记录数据并绘制出图像(如图２)。

0~20s内反应速率υ1=__________mL·s－1，80~100s内反应速率υ2=__________mL·s－1。不考虑实验测量误差，分析速率差异的主要原因是_____________。

Answer 1

【答案】除去金属表面的氧化物 0.500 mol·L－1 镁片和铝片与硫酸均反应，镁片表面产生气泡比铝片快 Na2S2O3＋H2SO4＝Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O 0.90 0.40 随反应的不断进行，Na2S2O3和H2SO4的浓度逐渐降低，反应速率减小

【解析】

(1) 镁片和铝片的表面可能因被空气中的氧气氧化，为实验的准确性，应除去金属表面的氧化物；由于浓硫酸具有氧化性，常温下能使铝发生钝化，和金属镁反应生成的是二氧化硫，而不是氢气，故应选择0.500 mol·L－1H2SO4；

(2)金属的活泼性是金属本身的性质，镁比铝活泼，故反应速率快；

(3)根据反应原理Na2S2O3＋H2SO4＝Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，根据图像得到产生气体的体积，用气体体积的变化量计算出反应速率。

Ⅰ.(1) 甲同学用砂纸打磨镁片和铝片的原因是：镁片和铝片的表面可能因被空气中的氧气氧化，为实验的准确性，应除去金属表面的氧化物；由于浓硫酸具有氧化性，常温下能使铝发生钝化，和金属镁反应生成的是二氧化硫，而不是氢气，故应选择0.500 mol·L－1H2SO4，

答案为：除去金属表面的氧化物；0.500 mol·L－1；

(2) 实验报告中现象为镁片和铝片与硫酸均反应，由于镁比铝活泼，镁片表面产生气泡比铝片快，

答案为：镁片和铝片与硫酸均反应，镁片表面产生气泡比铝片快；

Ⅱ.(3) 用Na2S2O3与H2SO4的反应进行实验，观察到锥形瓶底部有淡黄色浑浊，化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4＝Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O；根据图2，20秒时，测得反应中产生气体的体积为18mL，则0~20s内反应速率υ1==0.90mL·s－1，80~100s内产生气体的体积为61mL-53mL=8mL，时间为20s，则反应速率υ2==0.40 mL·s－1；产生速率差异的主要原因是：随反应的不断进行，Na2S2O3和H2SO4的浓度逐渐降低，反应速率减小，

答案为：0.90；0.40；随反应的不断进行，Na2S2O3和H2SO4的浓度逐渐降低，反应速率减小。