某化學(xué)課外小組的同學(xué)準(zhǔn)備通過實(shí)驗(yàn)探究,加深對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度的認(rèn)識。
實(shí)驗(yàn)一:探究溫度和濃度對反應(yīng)速率的影響
實(shí)驗(yàn)原理及方案:在酸性溶液中,碘酸鉀(KIO3)和亞硫酸鈉可發(fā)生反應(yīng)生成碘,生成的碘可用淀粉溶液檢驗(yàn),根據(jù)出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來衡量該反應(yīng)的速率。
實(shí)驗(yàn)序號 |
0.01mol/LKIO3酸性溶液(含淀粉)的體積/mL |
0.01mol/LNa2SO3溶液的體積/mL |
水的體積/mL |
實(shí)驗(yàn)溫度/℃ |
出現(xiàn)藍(lán)色的時(shí)間/s |
① |
5 |
5 |
V1 |
0 |
|
② |
5 |
5 |
40 |
25 |
|
③ |
5 |
V2 |
35 |
25 |
|
(1)上述表格中:V
1=
40
40
mL,V
2=
10
10
mL。
實(shí)驗(yàn)二:探究KI和FeCl
3混合時(shí)生成KCl、I
2和FeCl
2的反應(yīng)存在一定的限度。
實(shí)驗(yàn)步驟:
i.向5mL,0.01mol/LKI溶液中滴加5~6滴0.01mol/LFeCl
3溶液,充分反應(yīng)后,將所得溶液分成甲、乙兩等份;
ii.向甲中滴加CCl
4,充分振蕩;
iii.向乙中滴加KSCN。
請回答下列問題:
(2)KI和FeCl
3在溶液中反應(yīng)的離子方程式為:2I
-+2Fe
3+?I
2(溶液)+2Fe
2+,寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的表達(dá)式
。
(3)步驟和iii中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明KI和FeCl
3混合時(shí)生成KCl、I
2和FeCl
2的反應(yīng)存在一定的限度,則步驟ii中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
溶液分層,下層呈現(xiàn)紫紅色
溶液分層,下層呈現(xiàn)紫紅色
,且步驟iii中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
溶液變紅
溶液變紅
。
實(shí)驗(yàn)三:對鋁片與相同H
+濃度的鹽酸和硫酸在同溫同壓下反應(yīng)時(shí),鋁和鹽酸反應(yīng)速率更快的原因探究。填寫下列空白:
①該同學(xué)認(rèn)為:由于預(yù)先控制了反應(yīng)的其他條件,那么,兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)反應(yīng)的速率不一樣的原因,只有以下五種可能:
原因Ⅰ:Cl
-對反應(yīng)具有促進(jìn)作用,而SO
42-對反應(yīng)沒有影響;
原因Ⅱ:Cl
-對反應(yīng)沒有影響,而SO
42-對反應(yīng)具有阻礙作用;
(4)原因Ⅲ:
Cl-對反應(yīng)具有促進(jìn)作用,而SO42-對反應(yīng)具有阻礙作用
Cl-對反應(yīng)具有促進(jìn)作用,而SO42-對反應(yīng)具有阻礙作用
;
原因Ⅳ:Cl
-、SO
42-均對反應(yīng)具有促進(jìn)作用,但Cl
-影響更大;
(5)原因Ⅴ:
Cl-、SO42-均對反應(yīng)具有促進(jìn)作用,但SO42-影響更大
Cl-、SO42-均對反應(yīng)具有促進(jìn)作用,但SO42-影響更大
。
②該同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn),即得出了正確結(jié)論。他取了兩片等質(zhì)量、外形和組成相同、表面經(jīng)過砂紙充分打磨的鋁片,分別放入到盛有同體積、c(H
+)相同的稀硫酸和鹽酸的試管(兩試管的規(guī)格相同)中:
a.在盛有硫酸的試管中加入少量NaCl或KCl固體,觀察反應(yīng)速率是否變化;
b.在盛有鹽酸的試管中加入少量Na
2SO
4或K
2SO
4固體,觀察反應(yīng)速率是否變化。
(6)若原因I是正確的,則應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是:實(shí)驗(yàn)a中
反應(yīng)速率加快
反應(yīng)速率加快
,實(shí)驗(yàn)b中
反應(yīng)速率減慢
反應(yīng)速率減慢
。
【答案】40;10;
;溶液分層,下層呈現(xiàn)紫紅色;溶液變紅;Cl
-對反應(yīng)具有促進(jìn)作用,而SO
42-對反應(yīng)具有阻礙作用;Cl
-、SO
42-均對反應(yīng)具有促進(jìn)作用,但SO
42-影響更大;反應(yīng)速率加快;反應(yīng)速率減慢