高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 全國卷熱考微專題13“變量控制”實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素學(xué)案

1、全國卷熱考微專題(13)“變量控制”實驗探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素“變量控制”實驗探究化學(xué)反應(yīng)速率的因素，前些年新課標(biāo)卷中有所考查，近幾年未出現(xiàn)過。該類題型以表格或圖象的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，或給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素，讓學(xué)生設(shè)計實驗分析各因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。它能夠很好的考查考生的實驗設(shè)計與探究能力、比較歸納能力、數(shù)據(jù)分析與處理能力、信息提煉能力、知識遷移與應(yīng)用能力。預(yù)測全國卷還會以新的形式出現(xiàn)。該類題型的考查角度如下：(1)探究濃度、溫度、壓強、催化劑等外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)探究綜合因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(3)外界條

2、件對化學(xué)反應(yīng)速率影響實驗探究的遷移應(yīng)用。(2014·廣東卷)設(shè)計實驗，探究某一種因素對溶液中nh4cl水解程度的影響。限制試劑與儀器：固體nh4cl、蒸餾水、100 ml容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、ph計、溫度計、恒溫水浴槽(可控制溫度)(1)實驗?zāi)康模禾骄縚對溶液中nh4cl水解程度的影響。(2)設(shè)計實驗方案，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案列出能直接讀取數(shù)據(jù)的相關(guān)物理量及需擬定的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)用字母表示；表中v(溶液)表示所配制溶液的體積。物理量實驗序號v(溶液)/ml11002100解析：通過所給試劑和儀器，可以探究溫度(或濃度)對溶液中氯化銨水解程度的影響。如果是探

3、究溫度對溶液中氯化銨水解程度的影響時，可以測定不同溫度下溶液的ph；如果是探究濃度對溶液中氯化銨水解程度的影響時，可以測定不同濃度下溶液的ph。因此實驗表格可以為物理量實驗序號 v(溶液)/ml氯化銨質(zhì)量/g溫度/ph1100m1tb2100m2tc答案：(1)溫度(或濃度)(2)物理量實驗序號 v(溶液)/mlnh4cl質(zhì)量/g溫度/ph1100mt1y2100mt2z或物理量實驗序號 v(溶液)/mlnh4cl質(zhì)量/g溫度/ph1100mty2100m2tz方法指導(dǎo)1確定變量：解答這類題目時首先要認(rèn)真審題，理清影響實驗探究結(jié)果的因素有哪些。2定多變一：在探究時，應(yīng)該先確定其他的因素不變，只

4、變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。3數(shù)據(jù)有效：解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。1硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為na2s2o3h2so4=na2so4so2sh2o，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()選項反應(yīng)溫度/na2s2o3溶液稀h2so4h2ov/mlc/(mol·l1)v/mlc/(mol·l1)v/mla2550.1100.15b2550.250.210c3550.1100.15d355

5、0.250.210解析：結(jié)合選項知混合液的體積都為20 ml，但選項d中反應(yīng)溫度最高、反應(yīng)物na2s2o3的濃度最大，其反應(yīng)速率最大，故最先看到渾濁(有硫單質(zhì)生成)。答案：d2某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：(1)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_。(2)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。實驗混合溶液abcdef4 mol·l1 h2so4/ml30v1v2v3v4

6、v5飽和cuso4溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100請完成此實驗設(shè)計，其中：v1_，v6_，v9_。解析：(1)由于zn與反應(yīng)生成的cu及硫酸溶液組成了cuzn原電池，大大加快了生成氫氣的反應(yīng)速率。(2)因為要研究硫酸銅的量對反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實驗中相同，則硫酸溶液的體積均取30 ml，根據(jù)f中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 ml，可以求得各組實驗中加入水的體積分別為v720 ml，v819.5 ml，v917.5 ml，v1015 ml，實驗e中加入的硫酸銅的體積v610 ml。答案：(1)cuso4與zn反應(yīng)產(chǎn)生的cu與zn形

7、成cuzn原電池，加快了氫氣生成的速率(2)301017.53碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50 mol·l1 ki、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·l1 k2s2o8、0.10 mol·l1 na2s2o3等試劑，探究反應(yīng)條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。已知：s2o2i=2soi2 (慢) i22s2o=2is4o (快)(1)向ki、na2s2o3與淀粉的混合溶液中加入一定量的k2s2o8溶液，當(dāng)溶液中的_耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色，s2o與s2o初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為n(s2o)n(s2o)_。(2)為探究反應(yīng)物濃

8、度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的實驗方案如下表：實驗序號體積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)已知某條件下，s2o的ct變化曲線如圖所示，若保持其他條件不變，請在圖中，分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時s2o的ct變化曲線示意圖(進行相應(yīng)的標(biāo)注)。解析：(1) 淀粉溶液遇i2顯藍(lán)色，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色時，溶液中有i2，說明na2s2o3耗盡。由題給離子反應(yīng)可得關(guān)系式s2oi22s2o，n(s2o)n(s2o)2時，能觀察到藍(lán)色。(2)對照實驗探究濃

9、度對反應(yīng)速率的影響須保證其他條件完全一致，故應(yīng)加水2.0 ml以保證溶液總體積相同。(3)溫度降低反應(yīng)速率變慢，加入催化劑，反應(yīng)速率加快。答案：(1)s2o(其他合理寫法也可)2(2)2.0保證溶液總體積相同，僅改變s2o的濃度而其他物質(zhì)的濃度不變(其他合理答案也可)(3)如圖4利用催化劑可使no和co發(fā)生反應(yīng)：2no(g)2co(g)2co2(g)n2(g)h<0。已知增大催化劑的比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。為了分別驗證溫度、催化劑的比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計了三組實驗，部分實驗條件已經(jīng)填在實驗設(shè)計表中。實驗編號t()280350no初始濃度(mol·l1)

10、1.2×1031.2×103co初始濃度(mol·l1)5.8×103催化劑的比表面積(m2/g)8212482(1)請?zhí)钊碇械母骺崭瘛?2)實驗中，no的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)的變化如圖所示。請在給出的坐標(biāo)圖中畫出實驗、中no的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線，并標(biāo)明各曲線的實驗編號。解析：(1)在其他量相同的情況下，才能判斷變量對速率的影響，要驗證溫度對速率的影響，催化劑的比表面積、反應(yīng)物的初始濃度等要相同；同理，驗證催化劑的比表面積對速率的影響，溫度、反應(yīng)物的初始濃度要相同。(2)、的區(qū)別是催化劑的比表面積不同，因此的反應(yīng)速率較快，但催化劑不影響平衡的移動。、的區(qū)別是溫度變化，溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡的時間縮短，no轉(zhuǎn)化率降低，故最終中c(no)較、中c(no)大。答案：(1)實驗編號t()280no初始濃度1.2