Question

某化学兴趣小组欲测定 KClO₃溶液与NaHSO₃溶液反应的化学反应速率。所用试剂为10mL0.1mol/LKClO₃溶液和10mL0.3mol/LNaHSO₃溶液，所得数据如图所示。

已知：ClO₃⁻ + 3HSO₃⁻＝Cl⁻ + 3SO₄²⁻ + 3H⁺

(1)根据实验数据可知，该反应在0～4min的平均反应速率：v(Cl^－)=_________mol/(L·min)。

(2)某同学仔细分析实验数据后发现，在反应过程中，该反应的化学反应速率先增大后减小。某小组同学针对这一现象进一步通过测定 c(Cl^－)随时间变化的曲线探究影响因素，具体如下表所示。

方案	假设	实验操作
I	该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快	向烧杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液和10mL0.3mol/LNaHSO3溶液，
II		取10mL0.1mol/LKClO3溶液加入烧杯中，向其中加入少量NaCl固体，再加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液。
III	溶液酸性增强加快了化学反应速率	分别向2只烧杯中加入10mL0.1mol/LKClO3溶液；向烧杯①中加入1 mL水，向烧杯②中加入1mL0.2mol/L 盐酸；再分别向2只烧杯中加入10mL0.3mol/LNaHSO3溶液。

①补全方案I中的实验操作：_____。

②方案II中的假设为_____。

③除I、II、III中的假设外，还可以提出的假设是_____。

④在已知方案 I 的假设不成立的情况下，某同学从控制变量的角度思考，认为方案III中实验操作设计不严谨，请进行改进：_____。

⑤反应后期，化学反应速率变慢的原因是_____。

Answer

0.0025 插入温度计 生成的Cl－加快了化学反应速率 生成的SO42－加快了化学反应速率 将1 mL水改为1mL0.2mol/LNaCl溶液 反应物浓度降低，反应速率减慢

【解析】

（1）根据v＝△c/△t计算；

（2）利用温度计测量溶液温度的变化；根据方案I、Ⅱ中试剂的变化分析；根据反应后溶液中的离子成分分析解答；根据氯离子可能会影响反应速率分析；根据浓度对反应速率的影响分析；

（1）根据实验数据可知，该反应在0～4min内生成氯离子的浓度是0.010mol/L，所以平均反应速率v(Cl－)＝0.010mol/L÷4min＝0.0025 mol/(L·min)。

（2）①由于是假设该反应放热，使溶液温度升高，反应速率加快，因此需要测量反应过程中溶液温度的变化，则方案I中的实验操作为插入温度计。

②方案I、Ⅱ相比较Ⅱ中加入了少量氯化钠，所以方案Ⅱ中的假设为生成的Cl－加快了化学反应速率。

③由于反应中还有硫酸根离子生成，则除I、Ⅱ、Ⅲ中的假设外，还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率。

④为防止氯离子对实验的干扰，则需要改进的措施是将1 mL水改为1mL0.2mol/LNaCl溶液。

⑤反应后期由于反应物浓度减小，因此化学反应速率变慢。