Question

（1）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）俗称大苏打，照相业中用作定影剂．某兴趣小组用0.20mol?L^-1 H₂SO₄、0.10mol?L^-1 Na₂S₂O₃等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响．完成下面的实验设计表：

试验编号	T/K	V水/ml	V（Na2S2O3）/ml	V（H2SO4）/ml	实验目的
①	298	10	5	5	实验①和②探究温度对该反应速率的影响． 实验①和③探究   对化学反应速率的影响． 实验①和④探究   对化学反应速率的影响．
②	308	10	5	5
③	298	Vx	10	5
④	298	10	5	5

表中V_x=

 

 ml，理由是

 

．
（2）现有一瓶Na₂SO₃固体，可能含有Na₂SO₄固体，请设计实验验证，写出有关的实验步骤、预期现象和结论．限选试剂：1mol?L^-1H₂SO₄、1mol?L^-1HNO₃、1mol?L^-1HCl、1mol?L^-1NaOH、0.1mol?L^-1BaCl₂、0.01mol?L^-1KMnO₄、品红溶液、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，加适量蒸馏水溶解
步骤2：向试管中加入   ，再滴入2滴品红溶液，充分振荡，静置
步骤3：取   于另一试管中，滴加	若有白色沉淀生成，证明固体中混有Na2SO4；若无白色沉淀生成，证明固体中无Na2SO4

Answer 1

考点：探究影响化学反应速率的因素

专题：实验设计题,化学反应速率专题

分析：（1）实验①和③中物质的浓度不一样，实验①和④温度、浓度相同，催化剂不同，探究浓度对反应速率的影响时，应该保证混合溶液的体积是一样的，据此回答判断；
（2）Na₂SO₃固体，可能混有Na₂SO₄固体的实验思路：应先除去Na₂SO₃，再检验SO₄^2-的存在．除去亚硫酸钠应加入稀盐酸（不能选用硫酸，防止加入的硫酸根离子的干扰；不能选硝酸，避免硝酸的强氧化性把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠干扰硫酸根离子的检验）．

解答： 解：（1）实验①和③中物质的浓度不一样，实验①和③探究浓度对化学反应速率的影响；实验①和④温度、浓度相同，催化剂不同，可以探究催化剂对反应速率的影响，注意探究浓度对反应速率的影响时，应该保证混合溶液的体积是一样的，在溶液总体积不变的条件下才能进行探究反应条件（或浓度）对化学反应速率的影响．
根据实验④知道溶液的体积是20.0mL，所以V_x=5ml，
故答案为：浓度；催化剂；5；要保证溶液总体积不变的条件下才能进行探究反应条件（或浓度）对化学反应速率的影响；
（2）验证Na₂SO₃固体中是否含有Na₂SO₄固体具体操作：取少量固体于试管中加水溶解后，加入过量的1 mol?L^-1HCl溶液，亚酸钠反应生成二氧化硫气体，能使品红溶液褪色，然后取上层清液，滴加少量0.1 mol?L^-1BaCl₂溶液，生成难溶于水的白色沉淀硫酸钡，证明含硫酸根离子，即证明固体中含有硫酸钠，否则不含有硫酸钠．
故答案为：

实验步骤	预期现象和结论
足量1 mol?L-1 HCl溶液	产生使品红溶液褪色的无色刺激性气味气体
上层清液； 少量0.1 mol?L-1BaCl2溶液

．

点评：本题考查了实验设计的基本原理和离子的检验方法，在选用试剂时注意加入的试剂对离子检验的干扰，重点考查了硫亚硫酸钠的性质应用和硫酸根的检验，以及化学实验的步骤设计原则，不能引入干扰离子，注意控制变量法在研究影响反应速率的因素中的作用．