2023年高中化學專題4課題1硫代硫酸鈉與酸反應速率的影響因素教學案蘇教版選修

※精品※試※精品※試課題1硫代硫酸鈉與酸反響速率的影響因素[浙江選考·加試要求]————————————————————————————————————硫代硫酸鈉和強酸反響的原理及試驗現象。濃度、溫度對硫代硫酸鈉與酸反響速率的影響。把握硫代硫酸鈉和強酸反響的離子方程式和試驗過程中產生把握硫代硫酸鈉和強酸反響的離子方程式和試驗過程中產生的現象。學會用比照的試驗方法探究硫代硫酸鈉與酸反響速率的影響pH等因素對化學反響的影響程度及某些規(guī)律。分析一個具體的影響化學反響的因素，并能設計簡潔的試驗加以證明。——————————————試驗要素先知道化學反響速率的概念不同的化學反響進展的快慢不同：有些反響進展得格外快，如炸藥爆炸、在溶液中進展的離子反響等幾乎能在瞬間完成；有些反響卻進展得很慢，如塑料分解要經過幾百年，石油的形成則要經過百萬年甚至更長的時間。化學反響的平均速率(v)是在定容條件下，用單位時間內某一反響物濃度的削減或生成物濃度的增加來表示?；瘜W反響過程中，反響物的濃度在不斷變化，每時每刻的反響速率是不同的，所以用瞬時速率表示反響速率更能說明反響進展的真實狀況。留意事項①化學反響速率通常是指平均速率，即在一段時間內的平均速率；②同一反響中，用不同物質表示的反響速率數值可以不同，因此，在表示反響速率時必需指明是何物質；③同一反響中，用各物質表示的反響速率之比等于化學方程式中各物質的系數之比；④計算時，不管是反響物還是生成物，其濃度變化值均取確定值，即化學反響速率總是正值。硫代硫酸鈉與酸的反響NaSO(aq)＋HSO)===SO(g)＋S(s)＋NaSO(aq)＋HO223 2 4 2 2 4 2反響緩慢生成不溶于水的硫，使溶液消滅乳白色渾濁，通過觀看溶液的濁度來估測反響速率。轉變硫代硫酸鈉的濃度而保持硫酸的濃度不變，通過測定溶液到達同等濁度時所需的時間來比較反響物濃度對反響速率的影響。——————————————試驗過程詳剖析[器材與原理]50mLNaSO溶液中參與稀硫酸，生成不溶于水的硫，溶液變渾濁：SO2－＋2H＋===SO＋S↓＋HO。NaSO223

23

2 223與稀硫酸混合后消滅渾濁的快慢，實際上反映了反響速率的大小。通過試驗可以覺察：同一溫度下，不同濃度的NaSO溶液與HSO溶液反響，消滅渾濁的快慢不同；反響溫223 2 4度不同時，一樣濃度的NaSO溶液與HSO溶液反響，溶液消滅渾濁的快慢也不同。因此，可以通過把握NaSO溶223 2 4 223HSO溶液的濃度、反響的溫度來爭論反響速率和這些因素的關系。2 4[試驗與拓展]流程流程50mL1、2110mL0.1mol·L－1

NaSO22235mL0.1mol·L－1

NaSO5mL10mL0.1mol·L－1223

HSO2 41、2號錐形瓶中，記錄反響所需的時間。50mL310mL0.1mol·L－1

NaSO溶液，向另一支試管中參與10mL223mol·L－1

HSO溶液，同時放入盛有熱水的燒杯中，片刻后將錐形瓶和試管取出，將HSO溶液加到NaSO溶液2 4 2 4 223中，記錄溶液的溫度和反響所需的時間。通過把握或轉變反響條件可以加快、減緩甚至阻擋反響的進展，使化學反響有利于人類的生存和提高生活質量。以下各圖所示的措施中，能加快化學反響速率的是( )解析：選C扇子扇煤爐火的目的是增加反響物氧氣的濃度，加快煤燃燒的速率。以下說法正確的選項是( )A．增加水的濃度或溫度可以加快鎂跟水的反響速率在高溫密閉容器中發(fā)生反響CaCO(s) CaO(s)＋CO(g)，增加CaCO濃度可以使反響速率加快3 2 3增大HSO的濃度，可以加快鋅與HSO2 4 2 4在反響SO2－＋2H＋===S↓＋SO↑＋HO中，增大SO2－H＋的濃度可以加快硫析出的速率23 2 2 23DAMgHOB2CaCOC項，增加了HSO的濃度，假設是濃HSO則不能得到H3 2 4 2 4 2以下四支試管中，在不同條件下反響：Fe＋2HCl===FeCl＋H↑，推斷產生H的反響速率最快的是( )2 2 2③1mol·L－135℃塊狀④2mol·L－135℃粉末狀A.①C．③B．②D．④試管鹽酸濃度溫度鐵的狀態(tài)試管鹽酸濃度溫度鐵的狀態(tài)①0.5mol·L－120℃塊狀②0.5mol·L－120℃粉末狀NaSO＋HSO===NaSOSO＋S↓＋HO，以下各組試驗中最反響溫試驗反響溫試驗NaSO223HSO2 42

223 2 4

2 4 2 2度/℃V/mL/(mol·－)V/mL/(mol·－)V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210D由得反響的實質是S2－＋2H＋===SO＋HO(S2－()，23 2 2 23比較四個試驗，A、C反響物濃度一樣，但溫度C組高，反響速率C＞A；B、D反響物濃度一樣，但溫度DD＞B，C、DD＞C，因此D影響化學反響速率的因素很多，某?；瘜W小組用試驗的方法進展探究。Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5mol·L－1、2mol·L－1、18.4mol·L－1)設計試驗方案來爭論影響反響速率的因素。甲同學的試驗報告如下表：試驗步驟2mol·L－1的硫酸于試管中②

現象反響速率Mg>Fe，Cu

結論越快甲同學表中試驗步驟②為 。甲同學的試驗目的是 要得出正確的試驗結論還需把握的試驗條件是 乙同學為了更準確地爭論濃度對反響速率的影響利用如以下圖裝置進展定量試驗。乙同學在試驗中應當測定的數據是 ，(4)乙同學完成該試驗應選用的試驗藥品是 ，該試驗中不選用某濃度的硫酸，理由是 。試驗二：2KMnO5HCO＋3HSOKSO＋2MnSO＋8HO＋10CO4 224 2 4 2 4 4 2 2時，覺察開頭一段時間，反響速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反響速率明顯加快。針對上述試驗現象，丙同學認為KMnO與HCO反響放熱，導致溶液溫度上升，反響速率加快。從影響化學4 224反響速率的因素看，你猜測還可能是 的影響。假設用試驗證明你的猜測，除高錳酸鉀酸性溶液、草酸溶液外，還需要選擇的試劑最合理的(填字母)。硫酸鉀C．二氯化錳

硫酸錳D．水解析：(1)要想通過試驗比較法得出正確的結論，必需排解其他因素的變動和干擾，即需要把握好與試驗有關的各項反響條件。所以②中參與的Mg、Fe、Cu由試驗報告的內容可知甲同學試驗的目的是爭論反響物本身的性質與反響速率的關系，所以還需要把握的試驗條件是溫度一樣?？梢酝ㄟ^單位時間里產生氣體的多少或產生一樣體積的氣體所需時間的長短來比較化學反響速率的快慢。常溫下Fe、Al遇濃HSO鈍化且MgHSO18.4mol·L－1的濃HSO2 4 2 4 2 4影響化學反響速率的因素有濃度、溫度、壓強、催化劑等，結合此題的內容分析推想，還可能是催化劑的影響。由于該反響中無Cl－消滅，所以MnSO為最正確答案。4答案：(1)分別投入大小、外形一樣的Cu、Fe、Mg爭論金屬(或反響物)本身的性質與反響速率的關系溫度一樣測定確定時間內產生氣體的體積(或產生確定體積的氣體所需時間)MgFe)、0.5mol·L－12mol·L－1硫酸常溫下Mg18.4mol·L－1濃硫酸反響生成SO；Fe218.4mol·L－1濃硫酸中發(fā)生鈍化MnSOMn2＋)的催化作用4(6)B“藍瓶子”試驗試驗原理“藍瓶子”試驗中的亞甲基藍(methylthioninechloride)是一種氧化復原指示劑，分子式為※精品※試※精品※試CHClNS·3HO，相對分子質量為373.90。亞甲基藍是一種暗綠色并略帶金屬光澤的粉末狀有機物，作為一種生1618 3 2物活體染色劑，在驗證植物幼根對礦質離子的交換吸附作用中起指示作用。亞甲基藍還是一種氧化復原指示劑，在溶液中通過一步雙電子轉移歷程轉變自身構造而使溶液呈現“藍色→無色”的顏色變化。pH范圍，而氧化復原指示劑化和被復原的難易程度有差異。固然，不同氧化復原指示劑的氧化態(tài)和復原態(tài)的顏色也是有確定區(qū)分的。亞甲基藍被氧化后呈藍色，被復原后生成無色的亞甲白，它的可逆變化可用下式表示：固體亞甲基藍溶于水時，因水中含溶解氧，故亞甲基藍為氧化態(tài)，呈藍色NaOH溶液的濃度、葡萄糖的參與量、溶液的溫度等因素是打算“藍瓶子”試驗反響速率快或慢的主要緣由。相關問題好玩的化學試驗能激發(fā)學生學習化學的興趣，提高學習樂觀性，同時也活潑課堂氣氛。在中學化學教材中，可以挖掘很多好玩的試驗，例如：Ⅰ.[火球游泳]水火不相容，這是人們公認的常識，從來沒有觀看過火球能在水面上游來游去。然而，某化學興趣小組的同學，做了一個“火球游泳”小魔術。他在一個100毫升的燒杯里面裝上自來水，然后用鑷子將一塊豆粒大的金屬鉀，輕輕地放在燒杯里，這時，燒杯里的水面上馬上生成一個火球，這個火球在水面上滾來滾去，同時發(fā)生嗤嗤的響聲，場景格外壯麗。250mL2g100mL2g4～60.2%靜置，約3分鐘后藍色消逝，變?yōu)闊o色。再次振蕩，無色溶液又：亞甲基藍簡潔被復原。依據上述試驗，答復以下問題：試驗室中金屬鉀應保存在 ，緣由是

呈藍色?？煞磸蛯掖?。 學興趣小組的同學取出一小粒金屬鉀的操作是 。寫出Ⅰ中金屬鉀發(fā)生反響的離子方程式： 。(3)為探究“藍瓶子”試驗是什么緣由引起的，某同學做了以下試驗：A．從燒瓶中取出溶液注滿一支試管，塞上橡皮塞。試管中的溶液由藍色變?yōu)闊o色，再振蕩試管溶液不能變藍。B．在原燒瓶中經A處鼓入空氣，溶液又漸漸變藍了。靜置片刻后，藍色又消逝。再次鼓入空氣，又漸漸變藍。C．為了進一步弄清是何種成分引起的，他又連續(xù)探究。從A處改通純潔的NCO2 2液變藍。把制得的氧氣從A處通入，覺察上述無色溶液漸漸變?yōu)樗{色。。答案：(1)煤油或石蠟里金屬鉀很活潑，簡潔跟空氣中的氧氣、水蒸氣等物質反響用鑷子從中取出一塊金屬鉀，放在濾紙上把煤油吸干，用小刀切去一小粒金屬鉀，剩余的放回中(2)2K＋2HO===2K＋＋2OH－＋H↑2 2首先亞甲基藍被葡萄糖復原，復原后的無色物質又被空氣中氧氣氧化，又成為亞甲基藍，呈現藍色——————————————課后檢測與提能演示鐵在純氧中燃燒試驗時，將鐵絲繞成螺旋狀，其主要目的是( )提高鐵絲利用率C．增大反響的接觸面

提高反響溫度D．使瓶底氧氣充分利用解析：選C做鐵在純氧中燃燒試驗時，將鐵絲繞成螺旋狀，主要目的是增大反響的接觸面，加快反響速率。反響A(g)＋3B(g) 2C(g)＋2D(g)，在不同狀況下測得反響速率如下，其中反響速率最快的是( )A．v(D)＝0.4mol·L－1·s－1B．v(C)＝0.5mol·L－1·s－1C．v(B)＝0.6mol·L－1·s－1D．v(A)＝0.15mol·L－1·s－11解析：選B在單位一樣時，用反響速率除以其相應物質的化學計量數，數值大者反響速率大。A項，v(D)21 1＝0.2mol··s－B項，(C)＝0.25mol·－1·－C項，(B＝0.2mol·－1·s－D(A＝0.15mol·L2 31 1 1－1·s－1，故有v(C)＞v(D)＝v(B)＞v(A)。2 2 3以下推斷正確的選項是( )A．0.1mol·L－10.1mol·L－12mol·L－1

NaOHB．0.1mol·L－1

0.1mol·L－1

HNO分別與大小一樣的大理石反響的速率一樣3C．MgFe0.1mol·L－1鹽酸反響速率一樣D．0.1mol·L－1鹽酸反響的速率一樣解析：選BA中0.1mol·－1鹽酸與0.1mol·1醋酸(H＋)不同，反響速率不同；金屬活動性MFe，同濃度鹽酸反響時，反響速率Mg＞Fe；D以下說法錯誤的選項是( )A．在T℃時，反響2A(g)＋B(g)小在恒容容器中發(fā)生反響N(g)＋3H(g)2 2

3C(g)ΔH＞0v，假設降低溫度，逆反響速率減2NH(g)，假設往容器中充入He，正逆反響的速率均不變34mol·L－1的過量鹽酸反響時，為了減慢反響速率，又不影響產生H的總量，可向容器2中參與一些水或硝酸鈉溶液對任何一個化學反響，溫度發(fā)生變化，化學反響速率確定發(fā)生變化解析：選CA項，溫度降低，正、逆反響速率均減小，正確；B項，在恒容容器中充入不反響的氣體，反響C(＋(＋)不變，則鹽酸與Zn的反響速率減慢，不影響產生H2

的總量，參與NaNO3

3Zn＋2NO－＋8H＋===3Zn2＋＋2NO↑＋34HO，則有NO－存在時不能生成H，同時也由于消耗了H＋，則生成H的總量也會減小，錯誤。2 3 2 2在確定溫度下，A、B能在溶液中發(fā)生反響A＋B===C＋D。0.2mol·L－10.5mol·L－1

A0.2mol·L－1A0.5mol·L－1

B20mLB50mL1mol·L－1

A1mol·L－1

B10mL30mL1mol·L－1

A20mL1.2mol·L－1

B60mL反響開頭時，反響速率由大到小的挨次是( )d＞b＞c＞aC．d＞c＞b＞ab＞d＞a＞cD．b＞c＞d＞aabcdA0.100.25abcdA0.100.250.200.25B0.100.250.200.9混合后濃度最大的是d，其次是b，最小的是a，所以反響開頭時，反響速率由大到小的挨次為d＞b＞c＞a。HCl(CHCOCHBr→CHCOCHBr＋HBr)來爭論反響物濃度與反響速率的關3 3 2 3 2初始濃度/(mol·1初始濃度/(mol·1)溴顏色消逝試驗序號CHCOCH所需時間t/s33HClBr2①0.800.200.0010290②1.600.200.0010145※精品※試※精品※試③0.800.400.0010145④0.800.200.0020580分析試驗數據所得出的結論不正確的選項是( )增大c(CHCOCHv(Br3 3 2試驗②和③的v(Br2增大c(HCl)，v(Br2增大c(Brv(Br2 2DAc(CHCOCHv(BrB3 3 2反響時間一樣，起始Br濃度一樣，則v(BrC項，比較試驗①和③可知，增大c(HCl)時，反響時間縮短，2 2v(BrDc(Brv(Br)并未增大，應選D。2 2 2在KIOKHSO的酸性混合溶液中參與少量KI①I－＋5－＋6＋===3I3 3 3 2＋3HO②IHSO－＋HO===2I－＋SO2－＋3H＋15min2 2 3 2 4一反響被稱作時鐘反響，有人用它來解釋生物鐘現象。以下有關說法不正確的選項是( )A．在整個反響過程中，起催化作用的物質是KIB．上述兩個反響中，反響速率較快的是②C．時鐘反響的快慢由反響②打算DC由反響①②可以得出KIKIO3

KHSO3

反響的催化劑，反響中生成的I2

能使淀粉溶液變藍色，由題給信息——反響進展到15分鐘時，溶液變藍，說明反響①很慢，它打算了時鐘反響的快慢。8．在鋅與鹽酸反響的試驗中，一個學生得到下面的結果：鋅的質量/g鋅的外形溫度/℃溶于鹽酸需要的時間/sA2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片3550E2薄片4525F2粉末155上表結果說明，溫度每上升10℃，反響速率為原來的 倍。20℃時，2g鋅箔溶于鹽酸中需花的時間為 (2取1.4，3取1.7)。(3)比照結果B與F，得出的結論是 。解析：(1)由表可知，溫度每上升10℃，化學反響速率為原來的2(2)2015℃時2(20－15)/10＝2200s/2＝143s。(3)當固體為粉末時，固體的外表積增大，反響速率增大，溶解于酸需要的時間縮短?！贰嚒贰嚧鸢福?1)2(2)143s(3)固體的外表積越大，反響速率越大93－S－===＋2S－的反響速率可以用與參與的淀粉溶液顯藍色的時間tt28 3 4 3試驗編號(I－試驗編號(I－)/mol·－1c(SO2－)/28mol·L－1t/s1①②③④⑤0.0400.0800.0800.1600.1200.0400.0400.0800.0200.04088.044.022.044.0t答復以下問題：該試驗的目的是 。顯色時間t＝ 。140t的2范圍為 (填字母)。A．＜22.0sC．＞44.0s

B．22.0～44.0sD．數