Question

“碘钟”实验中，3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大．某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如表： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ c（I-）mol/L 0.040 0.080 0.080 0.160 0.160 c（S2O82-）mol/L 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t2 下列关于该实验的分析正确的是（　　）

A．该实验的目的是探究反应物的浓度对反应速率的影响

B．显色时间t₂=44.0s

C．若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t₂的范围为＞22.0s

D．通过分析比较上表数据得到的结论是升高温度反应速率加快

Answer 1

分析：A、由题目中表格数据可分析出c（I^-）、c（S₂O₃^2-）浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是研究反应物I^-与S₂O₈^2-的浓度对反应速率的影响；
B、对比数据组①和②、数据组②和③、数据组③和④、数据组①和③，分析当其中一个变量（即一种反应物浓度）保持不变时，反应时间的变化（即反应速率的变化），然后分析当两个变量同时变化一定的倍数时，反应时间的变化（即反应速率的变化），就可以得出其中的规律，据此计算t₁；
C、升高温度反应速率加快，所以显蓝色所需时间越少；
D、表中数据是温度一定，究反应物I^-与S₂O₈^2-的浓度对反应速率的影响．

解答：解：A、由题目中表格数据可分析出c（I^-）、c（S₂O₃^2-）浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是研究反应物I^-与S₂O₈^2-的浓度对反应速率的影响，故A正确；
B、对比数据组①和②，可以看到，c （S₂O₈^2-）不变，c （I^-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；
对比数据组②和③，可以看到，c （I^-）不变，c （S₂O₈^2-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；
对比数据组③和④，可以看到，c （S₂O₈^2-）增大到2倍时，c （I^-）变为1/4倍时，反应时间增大了一倍，即反应速率减慢了一倍；
对比数据组对比数据组①和③，可以看到，c （I^-）和c （S₂O₈^2-）均增大到2倍时，反应时间为原反应时间的1/4，即反应速率加快了4倍．
可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说都是如此，可得出结论：反应速率与反应物起始浓度乘积成正比．
对比实验①和⑤，实验⑤的c （I^-）为实验①的4倍，而c （S₂O₈^2-）保持不变，则由此可计算实验⑤的反应时间应为实验①反应时间的1/4，即t₁=88s×

1

4

=22s，故B错误；
C、升高温度反应速率加快，所以显蓝色所需时间减少，40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t₂的范围为＜22.0s，故C错误；
D、表中数据是温度一定，究反应物I^-与S₂O₈^2-的浓度对反应速率的影响，故D错误．
故选A．

点评：本题通过陌生情景考查化学反应速、影响化学反应速率的外界因素（浓度）、学生对图表的观察、分析以及学生对实验数据的分析、整理、归纳等方面的思维能力，难度较大，解决该类试题应注意：①认真审题，明确实验目的，理解直接测量与实验目的间的逻辑和数学关系；②理解控制变量的思想在实验设计和数据分析中的运用．