Question

“碘鐘”實(shí)驗(yàn)中，3I^-+S₂O₈^2-===I₃^-+2SO₄^2-的反應(yīng)速率可以用I₃^-與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時間t來度量，t越小，反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20 ℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到 的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)編號	①	②	③	④	⑤
c(I-)/mol·L-1	0.040	0.080	0.080	0.160	0.120
c(S2O82-)/mol·L-1	0.040	0.040	0.080	0.020	0.040
t/s	88.0	44.0	22.0	44.0	t1

回答下列問題：
(1)該實(shí)驗(yàn)的目的是________。
(2)顯色時間t₁＝________。
(3)溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律，若在40 ℃下進(jìn)行編號③對應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn)，顯色時間t₂的范圍為________(填字母)。
A．<22.0 s     B．22.0～44.0 s
C．>44.0 s     D．?dāng)?shù)據(jù)不足，無法判斷
(4)通過分析比較上表數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是________。

Answer 1

研究化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度的關(guān)系    29.3    A    化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的乘積成正比
試題分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可分析出c（I^-）、c（S₂O₃^2-）濃度越大，反應(yīng)速率越快，顯藍(lán)色所需時間越少，故實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)是研究反應(yīng)物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應(yīng)速率的影響，即該實(shí)驗(yàn)的目的研究化學(xué)反應(yīng)速率和反應(yīng)物濃度的關(guān)系。
（2）對比數(shù)據(jù)組①和②，可以看到，c（S₂O₈^2-）不變，c（I^-）增大到2倍時，反應(yīng)時間縮短了一半，即反應(yīng)速率加快了一倍；對比數(shù)據(jù)組②和③，可以看到，c（I^-）不變，c（S₂O₈^2-）增大到2倍時，反應(yīng)時間縮短了一半，即反應(yīng)速率也加快了一倍；對比數(shù)據(jù)組③和④，可以看到，c（S₂O₈^2-）增大到2倍時，c（I^-）變?yōu)?/4倍時，反應(yīng)時間增大了一倍，即反應(yīng)速率減慢了一倍；對比數(shù)據(jù)組對比數(shù)據(jù)組①和③，可以看到，c（I^-）和c（S₂O₈^2-）均增大到2倍時，反應(yīng)時間為原反應(yīng)時間的1/4，即反應(yīng)速率加快了4倍。可見兩個反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)速率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是：反應(yīng)物濃度每增加一倍，反應(yīng)時間就減少一倍，對于兩個反應(yīng)物來說都是如此，因此可得出結(jié)論：反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比。對比實(shí)驗(yàn)①和⑤，實(shí)驗(yàn)⑤的c（I^-）為實(shí)驗(yàn)①的3倍，而c（S₂O₈^2-）保持不變，則由此可計(jì)算實(shí)驗(yàn)⑤的反應(yīng)時間應(yīng)為實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)時間的1/3，即t₁＝88s×1/3＝29.3s。
（3）升高溫度反應(yīng)速率加快，所以顯藍(lán)色所需時間減少，40℃下進(jìn)行編號③對應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn)，顯色時間t₂的范圍為＜22.0s，即答案選A。
（4）根據(jù)以上分析比較可得到的結(jié)論是化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的乘積成正比。
考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)速、影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素實(shí)驗(yàn)探究以及數(shù)據(jù)分析與處理
點(diǎn)評：該題綜合性強(qiáng)，難點(diǎn)較大，對學(xué)生的要求高。本題通過陌生情景考查化學(xué)反應(yīng)速、影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素（濃度）、學(xué)生對圖表的觀察、分析以及學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、整理、歸納等方面的思維能力，難度較大。解決該類試題應(yīng)注意：①認(rèn)真審題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，理解直接測量與實(shí)驗(yàn)?zāi)康拈g的邏輯和數(shù)學(xué)關(guān)系；②理解控制變量的思想在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析中的運(yùn)用。