高考化学一轮总复习 第七章 化学反应速率和化学平衡 专题讲座“变量控制”实验探究外界条件对反应速率的影响.doc

专题讲座“变量控制”实验探究外界条件对反应速率的影响“变量控制”实验探究化学反应速率的因素，前些年新课标卷中有所考查，近几年未出现过。该类题型以表格或图象的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响，或给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。它能够很好的考查考生的实验设计与探究能力、比较归纳能力、数据分析与处理能力、信息提炼能力、知识迁移与应用能力。预测新课标卷还会以新的形式出现。1考查角度(1)探究浓度、温度、压强、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。(2)探究综合因素对化学反应速率的影响。(3)外界条件对化学反应速率影响实验探究的迁移应用。2解题策略(1)确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效：解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。【例】(2016烟台模拟)某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_。(2)实验室中现有na2so4、mgso4、ag2so4、k2so4四种溶液，可与上述实验中cuso4溶液起相似作用的是_。(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需的时间。实验混合溶液abcdef4 moll1 h2so4/ml30v1v2v3v4v5饱和cuso4溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100请完成此实验设计，其中：v1_，v6_，v9_。解析：(1)由于zn与反应生成的cu及硫酸溶液组成了cuzn原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。(2)只要是比锌的金属性差的金属都可以与锌组成原电池，都可以加快生成氢气的反应速率，故在所给的物质中只有ag2so4符合题意。(3)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 ml，根据f中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 ml，可以求得各组实验中加入水的体积分别为v720 ml，v819.5 ml，v917.5 ml，v1015 ml，实验e中加入的硫酸铜的体积v610 ml。答案：(1)cuso4与zn反应产生的cu与zn形成cuzn原电池，加快了氢气生成的速率(2)ag2so4溶液 (3)301017.51硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为na2s2o3h2so4=na2so4so2sh2o，下列各组实验中最先出现浑浊的是()实验反应温度/na2s2o3溶液稀h2so4h2ov/mlc/(moll1)v/mlc/(moll1)v/mla2550.1100.15b2550.250.210c3550.1100.15d3550.250.210解析：结合选项知混合液的体积都为20 ml，但选项d中反应温度最高、反应物na2s2o3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看到浑浊(有硫单质生成)。答案：d2在不同浓度(c)、温度(t)条件下，蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列判断不正确的是()0.6000.5000.4000.300318.23.603.002.401.80328.29.007.50a4.50b2.161.801.441.08a.a6.00b同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变cb318.2d不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同解析：分析328.2 k的瞬时速率与浓度的关系成正比，则0.600/0.4009.00/a，a6.00，a项正确；从题给数据看，浓度越大、温度越高，反应速率越快，当增大浓度同时降低温度时，瞬时反应速率可能会不变，b项正确；浓度不变时，b k下反应速率低于318.2 k下的反应速率，故b318.2，c项正确；题给数据是瞬时速率而不是平均速率，故不能作为判断所用时间的依据，d项错误。答案：d3在酸性溶液中，碘酸钾(kio3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2io5so2h=i25soh2o，生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：项目0.01(moll1)kio3酸性溶液(含淀粉)的体积/ml0.01(moll1)na2so3溶液的体积/mlh2o的体积/ml实验温度/c溶液出现蓝色所需的时间/s实验15v13525t1实验2554025t2实验355v20t3该实验的目的是_；表中v2_ml。解析：由实验中改变的反应条件有温度、水的体积(引起反应物浓度的变化)知，本实验探究的是反应速率与温度、浓度之间的关系，由实验2、实验3中反应条件知，二者温度不同，故其他条件应该相同，v2应该是40 ml。答案：探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠浓度的关系(或其他合理答案)404碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 moll1 ki、0.2% 淀粉溶液、0.20 moll1 k2s2o8、0.10 moll1 na2s2o3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：s2o2i=2soi2 (慢)i22s2o=2is4o (快)(1)向ki、na2s2o3与淀粉的混合溶液中加入一定量的k2s2o8溶液，当溶液中的_耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确保能观察到蓝色，s2o与s2o初始的物质的量需满足的关系为：n(s2o)n(s2o)_。(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：实验序号体积v/mlk2s2o8溶液水ki溶液na2s2o3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0vx4.04.02.0表中vx_ ml，理由是_。(3)已知某条件下，浓度c(s2o)反应时间t的变化曲线如图所示，若保持其他条件不变，请在图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(s2o)t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。解析：(1) 淀粉溶液遇i2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有i2，说明na2s2o3耗尽。由题给离子反应可得关系式s2oi22s2o，n(s2o)n(s2o)2时，能观察到蓝色。(2)对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致，故应加水2.0 ml以保证溶液总体积相同。(3)温度降低反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快。答案：(1)s2o(其他合理写法也可)2(2)2.0保证溶液总体积相同，仅改变s2o的浓度而其他物质的浓度不变(其他合理答案也可)(3)如图5设计实验，探究某一种因素对溶液中nh4cl水解程度的影响。限制试剂与仪器：固体nh4cl、蒸馏水、100ml容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、ph计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)。(1)实验目的：探究_对溶液中nh4cl水解程度的影响。(2)设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中v(溶液)表示所配制溶液的体积)。物理量实验序号 v(溶液)/ml11002100(3)按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为y，则nh4cl水解反应得平衡转化率为_(只列出算式，忽略水自身电离的影响)。解析：通过所给试剂和仪器，可以探究温度(或浓度)对溶液中氯化铵水解程度的影响。如果是探究温度对溶液中氯化铵水解程度的影响时，可以测定不同温度下溶液的ph；如果是探究浓度对溶液中氯化铵水解程度的影响时，可以测定不同浓度下溶液的ph。因此实验表格可以为物理量实验序号v(溶液)/ml氯化铵质量/g温度/ph1100m1ty2100m2tz所读取