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文档简介
1、在研究影响化学反应速率的因素时,由于外界影响因素较多,故为搞清某个因素的影响均需控制其他因素相同或不变,再进行实验。因此,常用控制变量思想解决该类问题。1 常见考查形式(1)以表格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。(2)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。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
2、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。3 实例分析探究温度、催化剂对反应:2H2 O2=2H2O O2的影响,可以确定催化剂 (是否加入 MnO 2)和温度 (加热、常温 )作为可变量,其他的则控制为不变量。探究对象的反应2H 2O2=2H 2O O2控制的可变量催化剂温度控制的不变量浓度、温度等浓度、催化剂等取相同量的 5%H2O2 溶液于两支5%H2O2 溶液于两支取相同量的规格相同的试管中, 向其中一支试实验方案规格相同的试管中, 给其中一支试管中加入少量 MnO 2,另一支不加,在常温下观察
3、管加热,另一支不加热,观察1(2018 ·陕西安康月考 )等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测得在不同时间 (t)内产生气体体积 (V)的数据如图所示,根据图示分析实验条件,下列说法中一定不正确的是()组别对应曲线c(HCl)/mol ·L 1反应温度 /铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状A 第 4 组实验的反应速率最慢B 第 1 组实验中盐酸的浓度大于12.5 mol L·C第 2 组实验中盐酸的浓度等于12.5 mol L·D第 3 组实验的反应温度低于30 答案D解析由图像可知, 1、 2、 3、
4、4 组实验产生的氢气一样多,只是反应速率有快慢之分。第4组实验,反应所用时间最长,故反应速率最慢,A 正确;第 1 组实验,反应所用时间最短,故反应速率最快, 根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于1,B 正确;第 2组实验,2.5 mol ·L铁是粉末状,与3、4 组块状铁相区别,根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5 mol ·L1, C 正确;由3、 4 组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30 ,D 错误。2某小组利用H 2C2O4 溶液和酸性KMnO 4 溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,然后倒入试管中迅速振荡混合
5、均匀,开始计时,通过测定退色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。HC O溶液酸性 KMnO4溶液编号224温度 /浓度 /mol ·L1体积 /mL1体积 /mL浓度 /mol ·L0.102.00.0104.0250.202.00.0104.0250.202.00.0104.050(1)已知反应后H 2C2O4 转化为 CO2 逸出, KMnO 4 溶液转化为MnSO 4,每消耗1 mol H2C2O4转移 _mol 电子。为了观察到紫色退去,H2C2O4 与 KMnO 4 初始的物质的量需要满足的关系为 n(H 2C2O4) n(KMnO 4) _。(2)探
6、究温度对化学反应速率影响的实验编号是_( 填编号,下同 ),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是_ 。(3)已知 50 时 c(MnO 4 )反应时间 t 的变化曲线如图。 若保持其他条件不变, 请在坐标图中,画出 25 时 c(MnO 4)t 的变化曲线示意图。答案(1)22.5(2)和和(3)解析(1)H 2C2O4 中碳的化合价是 3 价,CO2 中碳的化合价为 4 价,故每消耗 1 mol H 2 C2O4转移 2 mol 电子,配平反应的化学方程式为2KMnO 45H 2C2O4 3H 2SO4=K2 SO4 2MnSO 4 10CO 2 8H 2O,为保证 KMnO 4
7、完全反应, c(H 2C2O4) c(KMnO 4) 2.5。(2)探究温度对反应速率的影响,则浓度必然相同,则为实验和 ;同理探究浓度对反应速率的影响的实验是 和 。 (3) 温度降低,化学反应速率减小,故KMnO 4 退色时间延长,故作图时要同时体现25 MnO 4 浓度降低比50 时 MnO 4 的浓度降低缓慢和反应完全时间比50 时“拖后 ”。3(2018 ·天津第一中学月考)为了进一步探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,记录获得相同体积气体所需的时间。实验ABCDEF混
8、合溶液1 H2SO4/mL4 mol L·30V12V34V5VV饱和 CuSO4溶液 /mL00.52.55620VHO/mLV7V8VV1010029请完成此实验设计,其中:V1 _, V6 _, V9 _。答案30 10 17.5解析若研究 CuSO4的量对 H2生成速率的影响,则实验中除CuSO4 的量不同之外,其他物质的量均相同,则 V12345F 可知,溶液的 VV VV 30,最终溶液总体积相同。由实验总体积均为 50 mL ,则 V610, V9 17.5。4(1) 某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素,有关数据如下表所示:序号纯锌粉 (g)2.0
9、mol L·1 硫温度 ()硫酸铜固体 (g)加入蒸馏水 (mL)酸溶液 (mL)2.050.025002.040.025010.02.050.0250.202.050.0254.00本实验待测数据可以是_ ,实验和实验可以探究_对锌与稀硫酸反应速率的影响。实验和实验的目的是_ ,写出有关反应的离子方程式_ 。(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/mLK 2S2O8 溶液水KI 溶液Na 2S2O3 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 _ 。答案
10、(1) 反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间) 硫酸浓度探究硫酸铜的量对反应速率的影响Zn Cu2 =Zn2 Cu,Zn2H =Zn2 H2 (2)2.0 保证反应物 K 2S2O8 浓度的改变,而其他物质浓度不变解析(1) 实验 和实验 中,锌的质量和状态相同,硫酸的浓度不同,实验和实验 中加2的氧化性强于22 Cu,生成的铜附着在入硫酸铜, CuH,首先发生反应 Zn Cu=Zn锌表面,在稀硫酸溶液中构成原电池,加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多,生成的铜会覆盖在锌表面,阻止锌与稀硫酸进一步反应,产生氢气的速率会减慢。本实验待测数据可以是 “反应结束所需要的时间” 或“ 相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间”,实验 和实验 可以探究硫酸的浓度对反应速率
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