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。
三、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。
四、实验步骤
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。
五、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 |
试剂用量 |
实验温度(℃) |
反应时间(s) |
H2SO3(mL) |
H2O(mL) |
淀粉(滴) |
HIO3(mL) |
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) |
总体积(mL) |
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 |
单向催化 |
a |
|
|
b |
|
多相催化 |
|
|
|
3、化学平衡
实验名称 |
编号 |
实验现象 |
结 论 |
浓度对化学平衡的影响 |
a |
|
|
b |
|
c |
|
d |
|
温度对化学平衡的影响 |
|
|
|
六、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。