Question

“碘鐘”實驗中，3I-+S2O82-=I3-+2SO42-的反應速率可以用I3-與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量，t越小，反應速率越大．某探究性學習小組在20℃進行實驗，得到的數據如表： 實驗編號 ① ② ③ ④ ⑤ c（I-）mol/L 0.040 0.080 0.080 0.160 0.160 c（S2O82-）mol/L 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t/s 88.0 44.0 22.0 44.0 t2 下列關于該實驗的分析正確的是（　　）

A．該實驗的目的是探究反應物的濃度對反應速率的影響

B．顯色時間t₂=44.0s

C．若在40℃下進行編號③對應濃度的實驗，顯色時間t₂的范圍為＞22.0s

D．通過分析比較上表數據得到的結論是升高溫度反應速率加快

Answer 1

分析：A、由題目中表格數據可分析出c（I^-）、c（S₂O₃^2-）濃度越大，反應速率越快，顯藍色所需時間越少，故實驗目的應是研究反應物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應速率的影響；
B、對比數據組①和②、數據組②和③、數據組③和④、數據組①和③，分析當其中一個變量（即一種反應物濃度）保持不變時，反應時間的變化（即反應速率的變化），然后分析當兩個變量同時變化一定的倍數時，反應時間的變化（即反應速率的變化），就可以得出其中的規律，據此計算t₁；
C、升高溫度反應速率加快，所以顯藍色所需時間越少；
D、表中數據是溫度一定，究反應物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應速率的影響．

解答：解：A、由題目中表格數據可分析出c（I^-）、c（S₂O₃^2-）濃度越大，反應速率越快，顯藍色所需時間越少，故實驗目的應是研究反應物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應速率的影響，故A正確；
B、對比數據組①和②，可以看到，c （S₂O₈^2-）不變，c （I^-）增大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率加快了一倍；
對比數據組②和③，可以看到，c （I^-）不變，c （S₂O₈^2-）增大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率也加快了一倍；
對比數據組③和④，可以看到，c （S₂O₈^2-）增大到2倍時，c （I^-）變為1/4倍時，反應時間增大了一倍，即反應速率減慢了一倍；
對比數據組對比數據組①和③，可以看到，c （I^-）和c （S₂O₈^2-）均增大到2倍時，反應時間為原反應時間的1/4，即反應速率加快了4倍．
可見兩個反應物的濃度和反應速率之間的數學關系是：反應物濃度每增加一倍，反應時間就減少一倍，對于兩個反應物來說都是如此，可得出結論：反應速率與反應物起始濃度乘積成正比．
對比實驗①和⑤，實驗⑤的c （I^-）為實驗①的4倍，而c （S₂O₈^2-）保持不變，則由此可計算實驗⑤的反應時間應為實驗①反應時間的1/4，即t₁=88s×

1

4

=22s，故B錯誤；
C、升高溫度反應速率加快，所以顯藍色所需時間減少，40℃下進行編號③對應濃度的實驗，顯色時間t₂的范圍為＜22.0s，故C錯誤；
D、表中數據是溫度一定，究反應物I^-與S₂O₈^2-的濃度對反應速率的影響，故D錯誤．
故選A．

點評：本題通過陌生情景考查化學反應速、影響化學反應速率的外界因素（濃度）、學生對圖表的觀察、分析以及學生對實驗數據的分析、整理、歸納等方面的思維能力，難度較大，解決該類試題應注意：①認真審題，明確實驗目的，理解直接測量與實驗目的間的邏輯和數學關系；②理解控制變量的思想在實驗設計和數據分析中的運用．