硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打.照相业中用作定影剂.Na2S2O3易溶于水.在酸性溶液中与酸反应有单质硫和SO2生成.(1)Na2S2O3溶液与稀硫酸混合反应可用于探究外界条件对反应速率的影响.完成有关的实验设计表(已知各溶液体积均为5 mL):实验编号T/Kc(Na2S2O3)/ mol·L-1c(H2SO4)/ mol·L-1实验目的①2980.10.1实验①和②� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)俗称大苏打，照相业中用作定影剂。Na₂S₂O₃易溶于水，在酸性溶液中与酸反应有单质硫和SO₂生成。
（1）Na₂S₂O₃溶液与稀硫酸混合反应可用于探究外界条件对反应速率的影响，完成有关的实验设计表(已知各溶液体积均为5 mL)：

实验编号	T/K	c(Na₂S₂O₃)/ mol·L^－1	c(H₂SO₄)/ mol·L^－1	实验目的
①	298	0.1	0.1	实验①和②探究温度对该反应速率的影响；实验①、③和④探究反应物浓度对该反应速率的影响
②	308
③		0.2
④		0.1

（2）Na₂S₂O₃还具有很强的还原性，Na₂S₂O₃溶液与足量氯水反应的化学方程式为：
________ (提示：S元素被氧化为SO)。
（3）现有一瓶Na₂S₂O₃固体，可能含有Na₂SO₄固体，请设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂： 1 mol·L^－1 H₂SO₄、1 mol·L^－1 HNO₃、1 mol·L^－1 HCl、1 mol·L^－1 NaOH、0.1 mol·L^－1 BaCl₂、0.01 mol·L^－1 KMnO₄、蒸馏水。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解
步骤2：
步骤3：

（16分）
(1) 表格内每空1分，共6分

实验编号	T/K	c(Na₂S₂O₃)/mol·L^－1	c(H₂SO₄)/mol·L^－1
①
②		0.1	0.1
③	298		0.1
④	298		0.2(不填0.1的均给分)

（2）Na₂S₂O₃+4Cl₂+5H₂O =Na₂SO₄+8HCl+H₂SO₄(2分，未配平给1分)
（或Na₂S₂O₃+4Cl₂+5H₂O=2NaCl+6HCl+2H₂SO₄)
（3）
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解

步骤2：向试管中加入过量1 mol·L^－1 HCl溶液，充分振荡，静置(2分)
有淡黄色沉淀生成(2分)
步骤3：取上层清液于另一试管中，滴加少量0.1 mol·L^－1BaCl₂溶液(2分)
有白色沉淀生成，证明固体中混有Na₂SO₄(2分)
[或无白色沉淀生成，证明固体中无Na₂SO₄]

步骤2：步骤与现象、结论不株连。未写“过量”扣1分；缺少“充分振荡”扣一分。现象和结论中：刺激性气味气体或气泡产生可给分。
步骤3：无“少量”不扣分，将BaCl₂写成Ba(NO₃)₂的不得分，不株连现象和结论

解析试题分析：（1）设计对比实验时，必须其他变量保持不变，只有一个变量；依题意可知，①与②的目的是探究温度对化学反应速率的影响规律，因此两种反应物的起始浓度应保持不变，都是0.1mol/L；①与③的目的是探究反应物浓度对化学反应速率的影响规律，则温度都是298K、硫酸的初始浓度都是0.1mol/L；①与④的目的是探究反应物浓度对化学反应速率的影响规律，则温度都是298K、硫代硫酸钠的初始浓度都是0.1mol/L，硫酸的初始浓度变为0.2mol/L或其它合理的答案；（2）书写陌生的氧化还原反应时，先确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，再确定化合价升降数目，然后根据最小公倍数法确定氧化剂和还原剂的系数，最后用观察法配平其它物质的系数；综上所述，该反应为Na₂S₂O₃+4Cl₂+5H₂O === Na₂SO₄+8HCl+H₂SO₄或Na₂S₂O₃+4Cl₂+5H₂O === 2NaCl+6HCl+2H₂SO₄；（3）硫酸钠常用硫酸根离子的沉淀法检验，但是Na₂S₂O₃也能与氯化钡溶液产生白色沉淀，干扰硫酸钠的检验，所以需要先除去样品中的Na₂S₂O₃；由于Na₂S₂O₃易溶于水，在酸性溶液中与酸反应有单质硫和SO₂生成，加硫酸会引入硫酸根离子，硝酸能将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子，干扰硫酸根离子的检验，因此步骤2中只能加入过量1 mol·L^－1 HCl溶液，充分振荡，静置，有淡黄色沉淀生成或产生有刺激性气味的气体，说明Na₂S₂O₃已经被转化为NaCl、单质硫和SO₂；除去硫代硫酸根离子之后，取上层清液于另一试管中，滴加少量0.1 mol·L^－1BaCl₂溶液，振荡，有白色沉淀生成，证明固体中混有Na₂SO₄[或无白色沉淀生成，证明固体中无Na₂SO₄]。
考点：考查探究实验，涉及设计实验方案探究外界条件对化学反应速率的影响、氧化还原反应方程式的书写和配平、设计实验方案检验硫酸钠的存在、设计实验方案除去硫酸钠中的硫代硫酸钠等。

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在密闭容器中，将1.0molCO与1.0molH₂O混合加热到800℃，发生下列反应：
CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)，一段时间后该反应达到平衡，测得CO的物质的量为0.5mol。求：
(1)达到平衡时CO₂的物质的量分数和该反应的化学平衡常数；
(2)达到平衡后向该平衡体系中通入1.0mol水蒸气，达到新的平衡状态时，求水蒸气的物质的量和CO₂的物质的量分数。

氧化剂H₂O₂在反应时不产生污染物，被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。
Ⅰ.某实验小组以H₂O₂分解为例，探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照下表所示的方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10 mL 2%H₂O₂溶液	无
②	10 mL 5%H₂O₂溶液	无
③	10 mL 5%H₂O₂溶液	1 mL 0.1 mol·L^－¹FeCl₃溶液
④	10 mL 5%H₂O₂溶液＋少量HCl溶液	1 mL 0.1 mol·L^－¹FeCl₃溶液
⑤	10 mL 5%H₂O₂溶液＋少量NaOH溶液	1 mL 0.1 mol·L^－¹FeCl₃溶液

(1)实验①和②的目的是________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进方法是________(填一种即可)。
(2)实验③④⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。

分析该图能够得出的实验结论是________。
Ⅱ.资料显示，某些金属离子对H₂O₂的分解起催化作用。为比较Fe³^＋和Cu²^＋对H₂O₂分解的催化效果，该实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。

(1)某同学通过测定O₂的体积来比较H₂O₂的分解速率快慢，实验时可以通过测量________或________来比较；
(2)0.1 g MnO₂粉末加入50 mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。解释反应速率变化的原因：________，计算H₂O₂的初始物质的量浓度为________。(保留两位有效数字，在标准状况下测定)

Ⅲ.(1)为了加深对影响反应速率因素的认识，老师让甲同学完成下列实验：
在Ⅱ中的实验装置的锥形瓶内盛6.5 g锌粒(颗粒大小基本相同)，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol/L的硫酸，10 s时收集产生的H₂体积为50 mL(若折合成标准状况下的H₂体积为44.8mL)，用锌粒来表示10s内该反应的速率为______g/s；
(2)根据化学反应速率与化学平衡理论，联系化工生产实际，你认为下列说法不正确的是________(填序号)。
A．化学反应速率理论可以指导怎样在一定时间内快出产品
B．勒夏特列原理可以指导怎样使有限原料多出产品
C．催化剂的使用是提高产品产率的有效办法
D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益

某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化。在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，标准状况下测得数据累计值如下：

时间（min）	1	2	3	4	5
氢气体积（mL）	50	120	232	290	310

（1）在0～1、1～2、2～3、3～4、4～5 min时间段中，反应速率最大的时间段是            ，原因为            ；反应速率最小的时间段是           ，原因为                         。
（2）在2～3min时间段内，用盐酸的浓度变化表示的反应速率为                  。
（3）为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量，在盐酸中分别加入等体积的下列溶液：
A .蒸馏水    B .Na₂SO₄溶液       C. NaNO₃溶液      D. CuSO₄溶液     E. Na₂CO₃溶液,
你认为可行的是                      。

下面是某研究小组研究的关于不同催化剂对H₂O₂分解反应的催化效率。

催化剂(0.1g)	活性炭	FeCl₃	KI	MnO₂颗粒状	MnO₂粉末状
前15s产生氧气的量(ml)	5	11	7	8	11
前30s产生氧气的量(ml)	8	16	11	11	21
前45s产生氧气的量(ml)	11	20	15	18	35
前60s产生氧气的量(ml)	15	24	20	26	49

（1）写出H₂O₂在催化剂作用下分解反应的化学方程式________________________
（2）从上表可以得出：活性炭、FeCl₃、KI 和MnO₂(粉末状)几种催化剂中，催化效率由大到小的顺序是_____________________，
等质量的固体催化剂，颗粒大小对催化效率有什么影响______________________
（3）实验发现新鲜的动物肝脏对H₂O₂的分解也有显著的催化作用，但当往溶液中加入
盐酸，或给溶液加热时，就会失去催化能力，合理的解释是
（4）对于FeCl₃的催化作用，有人认为是Fe³⁺起催化作用，有人认为是Cl^-，请你设计一
个实验进行验证。_______________________________________________________

甲、乙两个实验小组分别利用KMnO₄酸性溶液与H₂C₂O₄溶液反应进行研究外界因素对反应速率的影响。设计实验方案如下：
甲组：通过测定生成CO₂气体体积的方法来比较化学反应速率的大小。
实验装置如图，实验时分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

(注：实验中所用KMnO₄溶液均已加人相同量H₂SO₄)：

序号	A溶液	B溶液
①	2 mL 0.1mol/LH₂C₂O₄溶液	4 mL0.01mol/LKMnO₄溶液
②	2 mL 0.2mol/LH₂C₂O₄溶液	4 mL0.01mol/LKMnO₄溶液

(1)如何检查该装置的气密性：                                  。
(2)写出当锥形瓶中加入A溶液后发生的反应的离子方程式(提示：H₂C₂O₄为弱酸)：                     。
(3)该实验探究的是         对化学反应速率的影响。分析所给实验仪器，实现该实验目的还欠缺的仪器：            。你将如何比较①②组化学反应速率大小？你的操作是                       。
乙组：通过测定单位时间内KMnO₄溶液浓度变化来判定反应速率快慢。
25℃时，40 mL 0.001mol/LKMnO₄与38 mL0.1 mol/LH₂C₂O₄和2 mL2.38mol/LH₂SO₄混合液共80 mL中KMnO₄的浓度及对应时段的平均反应速率数据：

时间（min）	4	8	12	16	21	22	23	24	25
c(KMnO₄)(10^-4mol/L)	4.58	4.02	3.36	2.25	0.72	0.43	0.23	0.16	0.13
υ(KMnO₄) (10^-4mol/(L·min)	υ	0.14	0.17	0.28	0.32	0.29	0.20	0.07	0.03