题目内容
【题目】“碘钟”实验中,3I-+S2O===I+2SO的反应速率可以用I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,得到的数据如下表:
实验编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
c(I-)/mol/L | 0.040 | 0.080 | 0.080 | 0.160 | 0.120 |
c(S2O)/mol/L | 0.040 | 0.040 | 0.060 | 0.020[ | 0.040 |
t/s | 88.0 | 44.0 | 22.0 | 44.0 | t1 |
回答下列问题:
(1)该实验的目的是:___________________。
(2)根据①、②、⑤三个实验的数据,推测显色时间t1=____________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,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__________(填字母)。
a.<22.0 s b.22.0~44.0 s c.>44.0 s d.数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论___________________。
【答案】(1)反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响(2分)(2)29.3s(2分,没有单位不给分)(3)a(2分)(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)(2分)(合理答案均给分)
【解析】
试题分析:(1)图表中的物理量是反应物浓度与时间,通过分析知,反应物的浓度与时间成反比,浓度的变化量与时间的比值为速率,所以得出反应物浓度与反应速率的关系,因此实验目的是研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响;
(2)对比数据组①和②,可以看到,c(S2O82-)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;对比实验①和⑤,实验⑤的c(I-)为实验①的3倍,而c(S2O82-)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1/3,即t1=88s×1/3=29.3s;
(3)温度越高,化学反应速率越快,所用时间越短,答案选a;
(4)对比数据组①和②,可以看到,c(S2O82-)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(S2O82-)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(S2O82-)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(S2O82-)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。