Question

“碘钟”实验中，3I^－＋S₂O===I＋2SO的反应速率可以用I与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：

实验编号	①	②	③	④	⑤
c（I^－）/mol/L	0.040	0.080	0.080	0.160	0.120
c（S2O）/mol/L	0.040	0.040	0.060	0.020[	0.040
t/s	88.0	44.0	22.0	44.0	t1

回答下列问题：

（1）该实验的目的是：___________________。

（2）根据①、②、⑤三个实验的数据，推测显色时间t₁＝____________。

（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t₂的范围为__________（填字母）。

a．<22.0 s       b．22.0～44.0 s        c．>44.0 s    d．数据不足，无法判断

（4）通过分析比较上表数据，得到的结论___________________。

Answer

（1）反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响（2分）（2）29.3s（2分，没有单位不给分）（3）a（2分）（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）（2分）（合理答案均给分）

【解析】

试题分析：（1）图表中的物理量是反应物浓度与时间，通过分析知，反应物的浓度与时间成反比，浓度的变化量与时间的比值为速率，所以得出反应物浓度与反应速率的关系，因此实验目的是研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响；

（2）对比数据组①和②，可以看到，c（S2O82-）不变，c（I-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；对比实验①和⑤，实验⑤的c（I-）为实验①的3倍，而c（S2O82-）保持不变，则由此可计算实验⑤的反应时间应为实验①反应时间的1/3，即t1=88s×1/3=29.3s；

（3）温度越高，化学反应速率越快，所用时间越短，答案选a；

（4）对比数据组①和②，可以看到，c（S2O82-）不变，c（I-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；对比数据组②和③，可以看到，c（I-）不变，c（S2O82-）增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；对比数据组③和④，可以看到，c（S2O82-）增大到2倍时，c（I-）变为1/4倍时，反应时间增大了一倍，即反应速率减慢了一倍；对比数据组对比数据组①和③，可以看到，c（I-）和c（S2O82-）均增大到2倍时，反应时间为原反应时间的1/4，即反应速率加快了4倍，可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说都是如此，可得出结论：反应速率与反应物起始浓度乘积成正比。

【考点定位】考查外界条件对反应速率影响的实验设计和探究

【名师点晴】注意控制变量法探究影响化学反应速率的因素：影响化学反应速率的因素有多种，在探究相关规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响。变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，因而在这几年高考试题中有所考查。解答此类题时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题给图表，确定一个变化的量，弄清在其他几个量不变的情况下，这个变化量对实验结果的影响，进而总结出规律。然后再确定另一个变量，重新进行相关分析。但在分析相关数据时，要注意题给数据的有效性。例如对于本题图表的分析方法：先比较两组数据的不同点，再分析不同点说明的问题，从而确定它们之间关系。如：①、②两组数据的不同点是c（I-）和时间，浓度越大，时间越短，浓度的变化量与时间的比值为速率，所以浓度越大，反应速率越快。