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1、1,实验四 化学反应速率 数据的表达与处理,【实验目的】1、了解浓度、温度和催化剂对反应速率的影响。2、测定过二硫酸铵与碘化钾反应速率，并计算反 应级数、反应速率常数。,2,【实验原理】,在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生如下反应：,其反应的微分速率方程可表示为：,S2O8 2-+3 I-=2 SO4 2-+I3-(慢)(1),近似地用平均速率代替初速率：,【实验原理】,2S2O3 2-+I3-=S4 O6 2-+3I-(快),加入一定体积已知浓度的Na2S2O3溶液和淀粉溶液，在反应（1）进行的同时,S2O8 2-+3 I-=2 SO4 2-+I3-(慢)(1),4,【实验原理】,由于从反应开
2、始到蓝色出现标志着S2O3 2-全部耗尽，所以从反应开始到出现蓝色这段时间t里，S2O3 2-浓度的改变 实际上就是Na2S2O3的起始浓度。实验中，通过改变反应物 S2O8 2-和I-的初始浓度，测定消耗等量的S2O8 2-的物质的量浓度 所需要的不同的时间间隔（t），计算得到反应物不同初始浓度的初速率，进而确定该反应的微分速率方程和反应速率常数。,5,1、量筒的作用 2、秒表的使用 3、作图方法,【基本操作】,实验用品：仪器:烧杯、大试管、量筒、秒表、温度计液体药品：KI（0.20molL-1），Na2S2O3（0.010molL-1）淀粉溶液（0.4%），（NH4）2S2O8（0.20m
3、olL-1）Cu(NO3)2（0.02mol.L-1），KNO3（0.20mol.L-1）(NH4)2SO4（0.20mol.L-1），材料：冰,6,【实验内容】,一、浓度对化学反应速率的影响,用同样方法按表1的用量进行编号II、III、IV、V的实验。,10.0mL 0.20molL-1 KI溶液,6.0mL 0.010mol.L-1 Na2S2O3溶液,2.0mL 0.4%淀粉溶液,8.0mL 0.20molL-1（NH4）2S2O8 溶液,混合均匀,立即计时不断搅动,迅速,加10.0mL 0.20molL-1 KI溶液 加6.0mL 0.010molL-1 Na2S2O3溶液 加1.0m
4、L 0.4%淀粉溶液 混合均匀8.0mL 0.20molL-1（NH4）2S2O8溶液 迅速倒入上述混合液中 同时启动秒表，并不断搅动 当溶液刚出现蓝色时，立即按停秒表，记录反应时间和温度,实验成功的诀窍：刷干净，不混用，取得准，平行（搅拌 量取），交流,7,催化剂1滴,六：与四相同，+,8,三、催化剂对化学反应速率的影响,KI（5.0 mL）、Na2S2O3（6.0mL）、KNO3（5.0 mL）、淀粉溶液（1.0 mL）混合于烧杯(按表1实验IV中的药品用量混合)加入1滴Cu(NO3)2溶液，搅匀 迅速加入过二硫酸铵溶液，搅动、计时 与表8-1中实验IV 的反应速率定性地比较，结论：,9,
5、四、数据记录及处理,lg=mlg c S2O8 2-+nlgc I-+lgk,1、反应级数和反应速率常数的计算,10,lg=mlg c S2O8 2-+nlgc I-+lgk,斜率:m,n,11,【实验习题】,1、在实验中为什么不先加入(NH4)2S2O8溶液最后加入KI溶 液？2、若不用S2O8 2-而用I3-或 I-浓度变化来表示，反应速度 常数是否一样？3、为什么在实验II、III、IV中加入KNO3或(NH4)2SO4溶 液？4、每次实验的计时操作要注意什么？,参考资料 北京师范大学无机化学教研室等 编.无机化学实验（第三版）.高等教育出版社,2002.8,117-121,12,【附注
6、】,本实验对试剂有一定的要求。碘化钾溶液应为无色透明溶液，不宜使用有碘析出的浅黄色溶液。过二硫酸铵溶液要新配制的，因为时间长了过二硫酸铵易分解。如所配制过二硫酸铵溶液的pH小于3，说明该试剂已有分解，不适合本实验使用。所用试剂中如混有少量Cu2+、Fe3+等杂质，对反应会有催化作用，必要时需滴入几滴0.10molL EDTA溶液。在做温度对化学反应速率影响的实验时，如室温低于10，可将温度条件改为室温、高于室温10、高于室温20三种情况进行。,13,【实验改进的参考】,原文献：化学反应速度和活化能实验的改进，吕俊芳；刘启瑞；刘世业；陈小利；张美丽，延安大学学报(自然科学版)，2004，23（1）67-70,(1)若提前配制Na2S2O3,可加少量Na2CO3作稳定剂。(2)反应中的搅拌速度对反应时间也有影响,搅拌 的越快,反应时间越短。同一组实验,要用同一 种速度搅拌。(3)为使实验测得的数值更准确，（NH4）2S2O8必须 最后加入，且要一次性快速加入。,
