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二、化学實驗儀器與試劑秒表

来源:时间:2025-04-22 03:14:22

二、化学實驗儀器與試劑

秒表,速率实验索尝试溫度計(0~100℃),体系碘量瓶(100 m L×9,化学潔淨幹燥),速率实验索尝试吸量管或取液器若幹,体系銅水浴鍋(或超級恒溫水浴缸),化学冰塊,速率实验索尝试標簽紙,体系濾紙片,化学攪拌子,速率实验索尝试電磁攪拌器。体系

 
三、化学實驗結果與討論

(一)濃度對反應速率的速率实验索尝试影響及反應速率常數的測定

在室溫下,以吸量管(貼標簽,体系專用;或取液器)按照表格中的數據分別量取適量KI、澱粉和Na2S2O3溶液加入碘量瓶中,放入潔淨攪拌子並將碘量瓶置於電磁攪拌器上攪拌,使溶液混合均勻。再用另一吸量管(或取液器)量取適量K2S2O8溶液(或Fe Cl3溶液),迅速倒入碘量瓶中,立即計時並將碘量瓶塞蓋上,當溶液剛出現藍色時停止計時,記下時間Δt和室溫。

用同樣的方法按照表中的數據進行其他實驗。為使溶液的總體積和離子強度保持不變,實驗中KI、K2S2O8所減少的量分別用等體積、同濃度的KNO3、K2SO4溶液補充,Fe Cl3則以等體積、2倍濃度的Na Cl液補充。

(二)溫度對反應速率的影響

按照各表中實驗編號4的試劑用量,將Na2S2O3、KI、KNO3和澱粉溶液加入碘量瓶,將K2S2O8(或Fe Cl3)溶液放入另一個碘量瓶(或小燒杯)中,並同時置入冰水浴(或超級恒溫水浴)中冷卻(或升溫10℃)。待溶液均恒定至預定溫度時,把K2S2O8(或Fe Cl3)迅速倒入到KI等的混合溶液中,立即計時加塞,並攪動溶液,當溶液剛出現藍色時,停止記時,記錄反應的時間與溫度。

(三)催化劑對反應速率的影響

Cu2+可以使K2S2O8與KI的反應速率增大。按表格中實驗編號4的試劑用量,將Na2S2O3、KI、KNO3和澱粉溶液加入碘量瓶中,再加入3滴0.020 mol·L-1Cu(NO3)2溶液,搖勻,迅速倒入K2S2O8溶液,在室溫下重複上述實驗,記錄反應時間。

(四)不同體係實驗結果的比較與討論

1.(NH4)2S2O8-KI反應體係實驗效果分析
將(NH4)2S2O8-KI反應體係的實驗數據列表如下,可與另兩種反應體係進行實驗效果對比,(NH4)2S2O8溶液最好現用現配。


由表1數據可知,該實驗體係在27.0℃時的反應速率常數k的相對平均偏差為3.52%。不考慮(NH4)2S2O8溶液在常溫下易變質的缺點,該體係的實驗結果還是比較令人滿意的。


表2為溫度與催化劑對(NH4)2S2O8-KI體係反應速率的影響。經計算,在此實驗條件下該體係的活化能Ea為55.58 k J∙mol-1,與理論值51.88 k J∙mol-1相比,相對偏差為7.13%。

因K2S2O8與(NH4)2S2O8參與反應的離子一致,反應原理相同,故優先分析K2S2O8-KI反應體係。

2. K2S2O8-KI反應體係實驗效果分析

將不同反應物濃度、不同反應體積的K2S2O8與KI記為a、b、c、d、e五個組分別進行實驗,計算各自的反應速率、反應速率常數及活化能,並分析實驗結果。實驗以數據準確合理、試劑消耗低、產生廢液量少為基本依據,優選出合適濃度與反應體積的實驗組別。K2S2O8-KI反應體係實驗數據見表3至表9。

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