高三化学化学条件的控制

2008年11月，超过100辆的雪佛兰Equinox氢燃料电池车将被交付给普通消费者进行日常测试，并有方案将这一工程拓展至中国和欧洲市场。3月16日早晨7时15分，停靠在兰州市城巴王府酒楼,给广告气球充气的运输车上氢气瓶突然发生爆炸，运输车被炸得支离破碎，同时造成4人受伤。化学反响条件的控制

2009、10、28考试说明：认识反响条件控制在化学实验研究中的意义初步掌握控制反响条件的方法案例1：铝在氧气中燃烧实验不易成功原因分析致密的氧化铝保护层性质氧气浓度偏低或量缺乏用量与氧气的接触面积太小操作5cm×2cm铝箔质量约125mg;

229mL集气瓶氧气:n(O2)=229÷22400=0.0102mol；

该氧气最多能消耗的铝箔质量是：〔0.0102×27×4〕÷3=0.36g=360mg.

360mg>125mg，反响能成功进行改进：250mL集气瓶充满氧气除去氧化膜5cm×2cm铝箔铝箔剧烈燃烧原因分析〔折算为标准状况下进行该反响〕比较法来寻找反响的最正确条件

用量

状态蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下〔1〕蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液除了Mg2+外，还含有的金属离子是___〔2〕进行Ⅰ操作时，控制溶液pH＝7~8〔有关氢氧化物沉淀的pH见下表〕Ca(OH)2不能过量，假设Ca(OH)2过量可能会导致_________溶解、_________沉淀。氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH1.53.39.4(1)Fe3+Al3+(2)Al(OH)3、Mg(OH)2

配比用量控制〔用量、浓度、酸碱性等〕外部条件控制〔温度、状态、催化剂等〕反应条件控制实验序号金属质量/g金属状态c(H2SO4)/mol·L－1V(H2SO4)/mL溶液温度/℃金属消失的时间/s反应前反应后10.10丝0.550203450020.10粉末0.55020355030.10丝0.750203625040.10丝0.850203520050.10粉末0.85020362560.10丝1.050203512570.10丝1.05035505080.10丝1.150203410090.10丝1.150355440(1)实验4和5说明，对反响速率有影响，反响速率越快，能说明该规律的实验还有(填实验序号)(2)仅说明反响物浓度对反响速率产生影响的实验有(填实验序号):。(3)影响反响速率其他因素还有，实验序号是:；(1)固体反响物的外表积〔物质的聚集状态〕；外表积越大；1和2。(2)1、3、4、6、8；或2和5。(3)反响温度；6和7，8和9。〔涉及温度、聚集状态、浓度等问题〕(4)实验中的所有反响，反响前后溶液的温度变化值(约15℃)相近，推测其原因(4)可能是硫酸过量，金属全反响，放出的热量相等，所以使等体积溶液的温度升高值相近。配比与用量？案例2

如何控制硫代硫酸钠与酸反响速率①通过两组实验的探究,了解浓度、温度对反响速率的影响，掌握判断反响速率快慢的方法。②尝试用比较法来寻找反响的最正确条件，认识比较法的价值。③初步认识实验条件控制、数据处理等方法在化学学习和科学研究中的应用。S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O反响原理：设计思路：测量体积测量沉淀评价分析：SO2溶解度较大，对实验测定影响较大现象明显干扰较少如何设计一、方案设计二、因素分析用量、浓度、酸碱性等－－－控制用量配比温度、状态、催化剂等－－－控制外部条件1.采用“一大一小〞的两浓度进行比较A.10mL0.1mol/LNa2S2O3

+10mL0.1mol/LH2SO4B.5mL0.1mol/LNa2S2O3

+5mLH2O+10mL0.1mol/LH2SO4C.10mL0.1mol/LNa2S2O3

+5mLH2O+5mL0.1mol/LH2SO4控制配比:探究1－－反响物浓度对反响速率的影响2.实验设计意图A与BA与CA、B－－相同温度下Na2S2O3浓度对相关反响速率的影响；A、C－－相同温度下H2SO4浓度对相关反响速率的影响；B与C？3.实验结果分析浓度直接影响化学反响速率，反响物浓度越大，化学反响速率越快；稀释H2SO4和稀释Na2S2O3的效果明显不同，该反响速率更大程度上决定于Na2S2O3溶液的浓度，而且它的浓度大小直接影响沉淀的颜色。控制条件:探究2:温度对反响速率的影响10mL0.1mol/LNa2S2O3

+10mL0.1mol/LH2SO45mL0.1mol/LNa2S2O3

+5mLH2O+10mL0.1mol/LH2SO4

1.采用“二大〞与“二小〞进行比照A.10mL0.1mol/LNa2S2O3

+10mL0.1mol/LH2SO4B.5mL0.1mol/LNa2S2O3

+5mLH2O+10mL0.1mol/LH2SO4水浴加热2.实验设计意图(1)研究温度对化学反响速率的影响;(2)研究温度、浓度对化学反响速率的影响案例3－－实验意图？催化剂(MnO20.1g)第1组第2组第3组前15s产生氧气的量（ml）7118前30s产生氧气的量（ml）92111前45s产生氧气的量（ml）123518前60s产生氧气的量（ml）154926第1组：取粉末状MnO2，滴入H2O2，仅少量与H2O2接触第2组：取粉末状MnO2，加入H2O2后振荡，充分接触第3组：取颗粒状MnO2，充分接触。实验结论：1、同一催化剂在不同颗粒状态下催化效率不同。2、同一催化剂在不同接触面积条件下催化效率不同。同种催化剂不同状态下的催化效率比较例2:用HNO3与大理石反响过程中质量减小的方法，研究影响反响速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L-1、2.00mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K，每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。〔1〕请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/mol·L-1实验目的①298粗颗粒2.00（Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和

探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和

探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；②③④298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00③④〔2〕实验①中CO2质量随时间变化的关系见以下图：画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。②③④实验(1)：氯化钴溶液颜色的变化：〔1〕观察稀释酸性CoCl2溶液时颜色的变化a.反应原理：[CoCl4]2-+6H2O[Co(H2O)6]2++4Cl-

蓝色

粉红色b.具体操作：3mL0.5mol·L-1CoCl2逐滴加入6mL浓盐酸观察现象记录用量3mL蒸馏水0mL蒸馏水案例3反响条件对化学平衡(反响趋势)的影响c.现象与分析：

实验现象现象分析滴加浓盐酸蓝色加深增大了氯离子浓度,平衡向左边移动加入3mL蒸馏水蓝色转化为粉红色平衡向右边方向移动滴加浓盐酸体积2.2mL3.2mL4.6mL溶液颜色紫红色紫色蓝色[CoCl4]2-+6H2O[Co(H2O)6]2++4Cl-

蓝色

粉红色稀释时：很快变成粉红色〔平衡向右移动〕；加热时：又由粉红色变成蓝色〔平衡向左移动〕△H＜0υ／mL·min-1t／min4567.5567.5在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，其原因是：___________在4min之后，反应速率逐渐减慢，其原因是：__________________。镁和盐酸反响是放热反响，随着反响体系温度升高，反响速率增大；4min后由于溶液中H+浓度降低，所以导致反响速率减小温度浓度例3:影响化学反响速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法通过图1所示装置研究反响速率的有关问题。例4:通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中参加H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反响速率的影响。[实验设计]控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K〔其余实验条件见下表〕,设计如下比照试验编号实验目的T/KpHc/10-3mol·L-1H2O2Fe2+①为以下实验作参考29836.00.30②探究温度对降解反应速率的影响③298106.00.3031336.00.30探究溶液pH对降解反应速率的影响〔3〕实验①、②说明温度升高，降解反响速率增大。但温度过高时反而导致降解反响速率减小，请从所用试剂H2O2的角度分析原因：；〔4〕实验③得出的结论是：pH等于10时，；过氧化氢在温度过高时迅速分解反响速率趋向于零〔或该降解反响趋于停止〕〔5〕实验时需在不同时间从反响器中取样，并使所取样品中的反响立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反响的方法：将所取样品迅速参加到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10〔或将所取样品骤冷等其他合理答案均可〕配比用量控制〔用量、浓度、酸碱性等〕外部条件控制〔温度、状态、催化剂等〕反应条件控制超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO2CO2＋N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：时间(s)012345c(NO)(mol/L)1.00×10－34.50×10－42.50×10－41.50×10－41.00×10－41.00×10－4c(CO)(mol/L)3.60×10－33.05×10－32.85×10－32.75×10－32.70×10－32.70×10－3〔1〕在上述条件下反响能够自发进行，那么反响的△H0〔填写“＞〞、“＜〞、“＝〞〕＜研究说明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比外表积可提高化学反响速率。为了分别验证温度、催化剂比外表积对化学反响速率的影响规律，某同学设计了三组实验，局部实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T(℃)NO初始浓度(mol/L)CO初始浓度(mol/L)催化剂的比表面积(m2/g)Ⅰ2801.20×10－35.80×10－382Ⅱ124Ⅲ350124①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。2801.20×10－35.80×10－31.20×10－35.80×10－3例4:某同学发现，纯度、质量、外表积都相同的两铝片与H+浓度相同的盐酸和硫酸在同温同压下反响时产生氢气的速率差异很大，铝和盐酸反响速率更快。他决定对其原因进行探究。填写以下空白：①该同学认为：由于预先控制了反响其他条件，那么，两次实验时反响的速率不一样的原因，只有以下五种可能：原因Ⅰ：Cl-对反响具有促进作用，SO42-对反响没有影响原因Ⅱ：______________________________________；原因Ⅲ：Cl-对反响具有促进作用，SO42-对反响具有阻碍作用；原因Ⅳ：Cl-、SO42-均对反响具有促进作用，但Cl-影响更大；原因Ⅴ：______________________________________。Cl-对反响没有影响，而SO42-对反响具有阻碍作用Cl-、SO42-均对反响具有阻碍作用，但Cl-影响更小〔或SO42-影响更大〕(1)取两片等质量、外形和组成相同、外表经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管〔两试管的规格相同〕中;反响速率加快反响速率减慢ⅢCl-对反响具有促进作用，SO42-对反响具有阻碍作用(2)在盛有硫酸的试管中参加少量NaCl或KCl固体，观察反响速率是否变化；(3)在盛有盐酸的试管中参加少量Na2SO4或K2SO4固体，观察反响速率是否变化。实验现象:在硫酸试管中_______________，实验现象:在盐酸试管中，那么说明原因Ⅲ是正确的。药品:NaCl或KCl固体;Na2SO4或K2SO4固体;硫酸;盐酸用FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板后的混合溶液中，假设Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10mol·L－1，参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤：：

氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe3+Fe2+Cu2+1.97.0

4.73.29.06.7提供的药品：Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu①通入足量氯气将Fe2＋氧化成Fe3+；②参加CuO调节溶液的pH至3.2～4.7；③过滤[除去Fe(OH)3]

CuO水CuO稀硫酸CuOⅠⅡⅢ例6:氧化铜是一种黑色固体，可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸的哪种粒子〔H2O，H+，SO42-〕能使氧化铜溶解。请你和他一起通过如图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。(1)某同学提出的假设是；(2)通过实验Ⅰ可以证明；(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜，还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ，在Ⅱ中参加稀硫酸后氧化铜溶解，那么进一步所做确实认为：在Ⅲ中先参加，再参加。(4)探究结果为。你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外，还能溶解氧化铜的一种常见物质是。〔1〕H2O、H+、SO42-中的某一种粒子能够使CuO溶解〔2〕水不能使氧化铜溶解，而是另外的H+、SO42-两种粒子中的一种粒子使CuO溶解〔3〕Na2SO4〔或K2SO4等〕，稀硫酸〔4〕氧化铜固体溶于稀H2SO4是稀硫酸H+在起作用，而H2O，SO42-两种粒子都不能使CuO溶解。硝酸或盐酸等hj8828t;hj8828r;orz25msr;来了。耿英说：“想不到啊，姐夫照看小东伢还很内行呢！〞小青说：“比我细致多了，交给他照看我很放心的！〞东伢子憨憨地笑了，说：“当爹的都这样啊，不用学的！〞耿直说：“看得出来，姐夫很喜欢娃儿，姐姐一定要多生几个！〞东伢子说：“是一定要多生几个呢。这不但是因为我特别喜欢娃儿，更重要的是我们俩承担着双重任务哪，白家王家都需要多多的后人！〞小青恬怪地瞪他一眼：“谁要你承担双重任务啦，好好儿地做你的牛马就行了！〞看着乐呵呵憨笑的东伢子，耿英笑得有点儿岔气了。她捶着自己