一、、实验目的:
1.加深对浓度、温度和催化剂等条件对化学反应速率影响的理解。
2.加深对浓度、温度对化学平衡影响的理解。
3.学习试剂取用等基本操作。
二、实验内容
1、 实验原理
1)浓度、温度、催化剂对反应速率的影响:在一定温度下,增加反应物的浓度,反应速率增大;提高温度可使反应速率增大,加入催化剂可以加快反应速率。
2) 浓度、温度对化学平衡的影响:根据勒沙特列原理,当可逆反应达平衡时,如果改变某一条件(如浓度,温度等),平衡就向减弱这个改变的方向移动。
2、主要试剂和仪器
试剂:Na2S2O3溶液、H2SO4溶液、3%H2O2溶液、0.1 mol/L FeCl3溶液、0.1mol/L NH4SCN溶液、封装有NO2和N2O4混合气体的玻璃球(或试管)、MnO2、蒸馏水、热水,淀粉,NH4Cl(s),0.1mol/L KMnO4,MnSO4、(NH4)2C2O4
仪器:试管、小烧杯、大烧杯、量筒、滴管、温度计、秒表、药匙、酒精灯、火柴、木条。
3、实验步骤
1)化学反应速率
(1)浓度对反应速率的影响:
准确量取H2SO3和H2O(按照下表1-4号)于试管中→加入1d淀粉,摇匀→加入HIO3(迅速倒入)→计时→搅拌→出现蓝色、停止计时→记录。
(2)温度对反应速率的影响:
准确量取H2SO3和H2O(按照下表5号)于试管中→加入1d淀粉,摇匀→量取2mL HIO3于另一试管中→分别加热到40℃后,混和→计时,搅拌→出现蓝色、停止计时→记录。
(3)催化剂对反应速率的影响:
单向催化:

a H2SO4(2d)+(NH4)2C2O4(2d)+MnSO4(1d)
b H2SO4(2d)+(NH4)2C2O4(2d)+H2O(1d)
摇匀比较褪色快慢。
多相催化:
取一支试管加入1mL3%H2O2溶液,观察是否有气泡产生,然后往试管中加入少许MnO2粉末,在观察是否有气体放出。用燃尽的木条试验之。
2)化学平衡
(1)浓度对化学平衡的影响:
10mLH2O+FeCl3(2d,0.1mol/L)+NH4SCN(6d,0.1mol/L)→生成血红色配合物分装四个试管a、b、c、d。
a:比较用
b:加2d FeCl3溶液
c:加2d NH4SCN溶液
d:加入少许固体NH4Cl
(2)温度对化学平衡的影响
NO2-N2O4平衡球,一球浸入热水烧杯中,另一端浸入冰水烧杯中,比较两球中气体颜色变化。
4、数据记录与结果的处理
1)浓度对化学反应速率的影响
实验编号
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试剂用量
|
实验温度(℃)
|
反应时间(s)
|
H2SO3(mL)
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H2O(mL)
|
淀粉(滴)
|
HIO3(mL)
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总体积(mL)
|
1
|
1
|
4
|
1
|
1
|
6
|
|
|
2
|
1
|
3
|
1
|
2
|
6
|
|
|
3
|
1
|
2
|
1
|
3
|
6
|
|
|
4
|
1
|
1
|
1
|
4
|
6
|
|
|
5
|
1
|
3
|
1
|
2
|
6
|
|
|
结论:
2)温度对化学反应速率的影响
实验编号
|
试剂用量
|
实验温度(℃)
|
反应时间(s)
|
H2SO3(mL)
|
H2O(mL)
|
淀粉(滴)
|
HIO3(mL)
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总体积(mL)
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1
|
1
|
2
|
1
|
2
|
6
|
0
|
|
2
|
1
|
2
|
1
|
2
|
6
|
20
|
|
3
|
1
|
2
|
1
|
2
|
6
|
40
|
|
4
|
1
|
2
|
1
|
2
|
6
|
60
|
|
3)催化剂对反应速率的影响:
实验名称
|
编号
|
实验现象
|
结论
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单向催化
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a
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|
b
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多相催化
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4)化学平衡
实验名称
|
编号
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实验现象
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结 论
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浓度对化学平衡的影响
|
a
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|
|
b
|
|
c
|
|
d
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温度对化学平衡的影响
|
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|
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三、思考题
1. 在实验中间向H2SO3和淀粉的混和溶液中加入HIO3时,为什么必须要迅速倒入?
答案:防止H2SO3分解;速度过慢会使反应时间延长。
2. 在含有硫氰合铁的血红色溶液中,加入FeCl3或NH4SCN溶液时,为什么颜色变得更深?
答案:增大反应物浓度平衡正移。
四、实验指导:
1、 H2SO3溶液必须使用新配制的。
2、 加热时间不宜过长,否则影响实验结果。