氯化钠的提纯课件

t

2．温度对反应速度的影响 按表9－3中试验编号4中的用量，把KI、 Na2S2O3、KNO3和淀粉溶液加到250cm3 锥形瓶中，摇匀；把(NH4)2S2O8溶液加在 大试管中，并把它们同时放在冰水浴中冷却。 待两种试液均冷到0℃时，把(NH4)2S2O8 溶液迅速倒入锥形瓶中，并立即记录时间， 不断振荡溶液。当溶液刚出现蓝色时，再记 下时间。
用同样的方法按照表9－3中用量进行另 外四次实验，记下反应时间，算出反应 速度。 计算m和n，并算出反应速度常数k。

表9－3 (NH4)2S2O8与KI的浓度对反应速度 的影响 (室温：℃)
试验编号 0.20mol· dm-3(NH4)2S2O8 试 剂 用 0.20mol· dm-3KI 量 dm-3Na2S2O3 (cm3) 0.01mol· 0.2％淀粉 0.2mol· dm-3KNO3[1] 0.2mol· dm-3(NH4)2SO4[1] 1 20 20 8 4 0 0 2 10 20 8 4 0 10 3 5 20 8 4 0 15 4 20 10 8 4 10 0 5 20 5 8 4 15 0
实验化学 化学反应速度及活化能
马荔
实验目的
1．通过对过二硫酸铵氧化碘化钾的反应 速度的测定，了解并掌握一种测定反应 速度，求算反应速度常数、反应级数和 活化能的方法。 2．了解浓度、温度和催化剂对化学反应 速度的影响。 3．练习在水浴中保持恒温的操作。

实验原理

1．在水溶液中，过二硫酸铵与碘化钾发生以 下反应：
实验指导

[1] 为了使每次实验中溶液的离子强度和 总 体 积 保 持 不 变 ， 所 减 少 的 KI 或 (NH4)2S2O8 溶 液 的 用 量 可 分 别 用 0.2mol· dm-3KNO3 ， 和 0.2mol· dm3(NH4)2SO4溶液来补充。
结果处理要求
1．根据实验结果计算反应级数m及n，(取 整数值)； 2．求出反应速度常数k值，(注意每组试验 都要求求出k值)； 3．活化能的计算： 1 利用实验结果，以lgk为纵坐标， T 为横坐 标作图，得一直线，此直线的斜率为 ， Ea 由此求出反应的活化能 Ea。 2.303 R 4．就各种影响因素，对实验结果进行讨论。
2
反应(2)进行得非常快，几乎瞬间即可完 成，而反应(1)比反应(2)慢得多。所以由 2 S O 反应(1)生成的碘立即与 2 3 作用，生成 了无色的 S 4O6 2 和 3 I 。因此，在反应的 开始阶段，看不到碘与淀粉作用而显示 出来的特有的蓝色。但是，一旦 Na2S2O3，耗尽，反应(1)生成的微量碘 就立即与淀粉作用，使溶液显出蓝色。
2
υ为此条件下的瞬时速率，式中 2 t [S O ] S 2 O8 时间内 减少的浓度， 和 2 [ I ] I S 2 O8 的起始浓度。 分别为 与 m、n为 反应级数。 实验能测定的速度是一段时间（t）内反 应的平均速率，如果在t时间内S2O82浓度的改变条件下，重复以 上的实验，这样就可以得到四种温度 [0℃，室温 t℃， (t+10)℃， (t+20)℃] 下 的反应时间，将它们记录下来，并算出 它们的反应速度，求出反应的活化能。 3．催化剂对反应速度的影响 Cu2+离子可以加速(NH4)2S2O8氧化KI 的反应速度，而且Cu2+离子的用量不同， 加快的速度也不同。
( NH 4 )2 S2O8 3KI ( NH 4 )2 SO4 K2 SO4 KI 3
反应的离子方程式为 （1） 这个反应的反应速度与反应物浓度的关系， 可用下式表示： [S O ]
2
S2O8 3I 2SO4 K2 SO4 I 3
2
2

u
2
8
t
k[ S 2O8 ]m [ I ]n

斜率为:
Ea 斜率＝ 2.303 R
由此式可求得活化能Ea。
实验步骤

1．浓度对反应速度的影响 在室温下，用量筒(注意每一试剂所用的量筒都要贴 上标签，以免混用)参照表9－3的数据，准确量取 20cm3 0.20mol· dm-3KI、8cm3 0.01mol· dm-3 Na2S2O3和4cm3 0.2％的淀粉溶液，在250cm3 锥形瓶中混合，摇匀。然后用量筒准确量取 20cm30.20mol· dm-3(NH4)2S2O8溶液，迅速加到 锥形瓶中，立即按动秒表，并不断振荡溶液，当溶 液刚出现蓝色时，即迅速停止计时，将反应时间记 入表9—3中，并记录室温。
[ I ] [ I ]2 ,由于 1＝


2
∴ 、 υ2 2 2 [ S O ] [ S O 及 2 8 1 和 2 8 ]2可求出反应级数m。 2 [ S O 同理，固定 2 8 ] 的浓度，可求出反应级 数n来。 求出m和n以后，就可由反应速度方程(3) 求出反应速度常数k值。
m 1 [ S 2O8 ]1 2 [ S 2O8 2 ]m 2 由上面得到的υ1
从反应(1)和(2)可以看出，减少的量为减少量的 一半，即： 2 [S 2 O3 ] 2 [ S 2 O8 ] 2 2 S O 由于在t 时间内 2 3 全部耗尽，浓度变为零， 2 [S 2实际上就是反应开始时 O3 ] 所以 Na2S2O3 的浓度。在本实验中，每份混合溶液中 Na2S2O3的起始浓度都是相同的，因而 2 [S2O8 ] 也是不变的，这样，只要 记下反应从 开始到溶液出现蓝色所需要的时间( t ) ,就可以
在250cm3锥形瓶中按表9－3实验编号4中 的用量将试剂加入到锥形瓶中，再加入1 滴0.02mol· dm-3Cu(NO3)2 溶液，摇匀。 然后迅速加入20mol· dm-3 (NH4)2S2O8 溶液，振荡，计时。 将1滴0.02mol· dm-3Cu(NO3)2改成2滴和 3滴，分别重复上述试验。 将以上各试验的反应时间记录下来，并进 行比较。
2
[ S 2O8 ] k 2 m t [ S 2O8 ] [ I ]n
2
2．根据阿累尼乌斯方程式，反应速度常数k与 反应温度T有如下关系： Ea lg k C 2.303 RT 式中Ea为反应的活化能，R为气体常数 (8.314J· K－1· mol－1)。测出不同温度时的k 值，以lgk对1／T作图，可得一直线,直线的

由对应关系求得 [S O ] 的量而求算反应 速度[S O ]／ t 。 另外，由反应速度方程可知：
2 8
2 2 8
2
[ S 2O8 ] 2 k[ S 2O8 ]m [ I ]n t
2
当固定 [ I ]的浓度时，不同 [S 2O8 ]的得到 2 m n [ I ]1 1 k[ S 2O8 ]1 不同的反应速度V1、V2且 k[S O 2 ]m [ I ]n 2 2 8 2 2
[S 2 O8 为 ]
2 2 8
2
[ S 2O ] t
2 8
近似地用平均速度代替起始速度，
2 [ S 2O8 ] 2 m k[ S 2O8 ] [ I ]n t
为了测出在一定时间( t )内 S 2O8
浓度的变 化，在混合 ( NH 4 )2 S2O8 溶液和KI溶液时， 同时加入一定体积的已知浓度的Na2S2O3 溶液和作为指示剂的淀粉溶液。这样，在 反应(1)进行的同时，还进行以下反应： 2 2 2S2O3 I3 S4O6 3I (2)

思考题


1.在向KI淀粉和Na2S2O3混合液中加 (NH4)2S2O8时，为什么必须快? 2.在加入(NH4)2S2O8时，先记时后振 荡或先振荡后记时，对实验结果各有什 么影响？ 3.为什么溶液出现蓝色的时间与加入的 Na2S2O3溶液的量有直接关系？如果 加入的Na2S2O3溶液的量过少或过多， 对实验有何影响？