硫代硫酸钠与硫酸在不同温度下反应

实验目的

探究温度对化学反应速率的影响，学会用控制变量法设计对比实验。

实验原理

Na₂S₂O₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + S↓ + SO₂↑ + H₂O，离子方程式为 S₂O₃^2- + 2H+ = S↓ + SO₂↑ + H₂O。生成的硫使溶液变浑浊，可用出现浑浊所需的时间衡量反应速率。其他条件相同时，温度升高，反应速率增大。

实验器材

• Na₂S₂O₃ 溶液（0.1 mol/L）
• 稀硫酸（0.1 mol/L）
• 试管 4 支
• 烧杯 2 个
• 冷水（或冰水）
• 热水
• 温度计
• 量筒或胶头滴管
• 秒表

实验步骤

1. 取 4 支试管，其中 2 支各加入等体积的 Na₂S₂O₃ 溶液，另 2 支各加入等体积的稀硫酸。
2. 将一支 Na₂S₂O₃ 试管和一支硫酸试管放入冷水，另一对放入热水，稍等使温度稳定。
3. 分别把同一水浴中的两种溶液混合，同时开始计时。
4. 观察溶液变浑浊的过程，记录各组出现浑浊所需的时间。
5. 比较冷水组与热水组的时间，得出结论。

实验现象与结论

两组溶液混合后都逐渐出现淡黄色浑浊，热水中的一组浑浊出现得更快，冷水中的一组更慢。说明其他条件相同时，升高温度能使该反应的速率增大。

注意事项

• 反应会产生有刺激性气味的 SO2，应在通风处进行，药品用量宜少。
• 使用热水时注意防烫伤。
• 实验后的废液倒入指定容器。

常见问题

为什么用溶液变浑浊的时间来比较反应速率？

反应生成不溶于水的硫，使溶液变浑浊。浑浊出现得越快，说明单位时间内生成的硫越多，反应速率越大。

实验中必须控制哪些条件相同？

两组的溶液浓度、体积、试管规格都要相同，只让温度不同，这样时间差异才能说明温度的影响。