從Na2S2O3和H2SO4的反應(yīng)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

梅溪

【摘 要】對(duì)Na2S2O3和H2SO4進(jìn)行不同的探究，通過(guò)濃度、溫度對(duì)化學(xué)速率不同的影響，對(duì)中學(xué)化學(xué)中濃度和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響提供一定的參考資料。從而很好地掌握了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。

【關(guān)鍵詞】溫度;濃度;反應(yīng)速率

一、問(wèn)題的提出

人教版《化學(xué)》選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》中，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素是一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn)。教材中設(shè)計(jì)到的溫度和濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是用0.01mol/L酸性KMnO4溶液分別與0.1mol/L的H2C2O4溶液和0.2mol/L的H2C2O4溶液反應(yīng)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明加入較濃的H2C2O4溶液褪色更快。溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響是用0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液進(jìn)行反應(yīng)，一組放入熱水中，另一組放入冷水中，記錄出現(xiàn)渾濁的時(shí)間，結(jié)果顯示，放入熱水的這一組出現(xiàn)渾濁的時(shí)間要比放入冷水的時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)表明，其他條件相同時(shí)，升高溫度反應(yīng)速率增大。但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中按照教材上的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)顯得有些繁瑣，為了更加簡(jiǎn)便、直觀的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，只用0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)驗(yàn)證了濃度和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，并得到了理想的實(shí)驗(yàn)效果。

二、研究目的和意義

（一）研究目的

為探究濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明溫度、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，掌握實(shí)驗(yàn)的操作方法，并得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（二）研究意義

“為探究濃度、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響”的學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面提供一些可借鑒的資料。

三、研究方法（實(shí)驗(yàn)法）

（一）試劑與儀器

0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、蒸餾水、試管、燒杯、溫度計(jì)、秒表、電子天平、容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管、洗瓶。

（二）實(shí)驗(yàn)方法

1.準(zhǔn)確配置好0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液，在三個(gè)燒杯中裝入不同溫度的水，然后取三支大試管分別加入相同體積的反應(yīng)物，將這三支試管放入不同溫度水的燒杯中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄出現(xiàn)渾濁的時(shí)間。

2.室溫下，取兩支大試管，分別加入不同體積的反應(yīng)物，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄出現(xiàn)渾濁的時(shí)間。

Na2S2O3+H2SO4■Na2SO4+S↓+SO2+H2O

（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

從第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，用0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液各3ml進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)溫度越高時(shí)，出現(xiàn)渾濁的時(shí)間越短，從而得到結(jié)論：溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快。從第二組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)用0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液各3ml進(jìn)行反應(yīng)，出現(xiàn)渾濁的時(shí)間為1分33秒，而當(dāng)把0.1mol/L的Na2S2O3溶液改為6ml時(shí)，出現(xiàn)渾濁的時(shí)間要比原來(lái)的更短，從而得到結(jié)論：反應(yīng)物的濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越快。

（四）結(jié)論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明得到結(jié)論：其他條件相同時(shí)，升高溫度反應(yīng)速率增大，降低溫度反應(yīng)速率減小。增大反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率增大，減小反應(yīng)物濃度反應(yīng)速率減小。

四、應(yīng)用

通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)中學(xué)化學(xué)中濃度和溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響提供一定的參考資料。從而很好地掌握了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。在日常生活中所用到的一些例子，如水結(jié)成冰，水變成汽，汽車加大油門，向爐膛鼓風(fēng)，用煤粉代替煤塊，把食物放在冰箱里等等，就是為了改變反應(yīng)速率而采取的措施。

（作者單位：江蘇省南京市第三高級(jí)中學(xué)）