2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 全國卷熱考微專題“變量控制”實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素“變量控制”實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對(duì)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(jì)實(shí)驗(yàn)分析各因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。它能夠很好的考查考生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(shí)遷移與應(yīng)用能力。預(yù)測(cè)全國卷還會(huì)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(qiáng)、催化劑等外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)探究綜合因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(3)外界條

2、件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響實(shí)驗(yàn)探究的遷移應(yīng)用。(2014廣東卷)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究某一種因素對(duì)溶液中NH4Cl水解程度的影響。限制試劑與儀器：固體NH4Cl、蒸餾水、100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、pH計(jì)、溫度計(jì)、恒溫水浴槽(可控制溫度)(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縚對(duì)溶液中NH4Cl水解程度的影響。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，擬定實(shí)驗(yàn)表格，完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)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。實(shí)驗(yàn)序號(hào)物理量12V(溶液)/mL100100解析：通過所給試劑和儀器，可以探究溫度(或濃度)對(duì)溶液中氯化銨水解程度的影響。如果是探究溫度對(duì)溶液中

3、氯化銨水解程度的影響時(shí)，可以測(cè)定不同溫度下溶液的pH；如果是探究濃度對(duì)溶液中氯化銨水解程度的影響時(shí)，可以測(cè)定不同濃度下溶液的pH。因此實(shí)驗(yàn)表格可以為物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)V(溶液)/mL氯化銨質(zhì)量/g溫度/pH12100100m1m2TTbc1答案：(1)溫度(或濃度)(2)實(shí)驗(yàn)序號(hào)物理量12V(溶液)/mL100100NH4Cl質(zhì)量/gmm溫度/pHT1YT2Z或?qū)嶒?yàn)序號(hào)物理量12V(溶液)/mL100100NH4Cl質(zhì)量/g溫度/mTm2TpHYZ方法指導(dǎo)1確定變量：解答這類題目時(shí)首先要認(rèn)真審題，理清影響實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果的因素有哪些。2定多變一：在探究時(shí)，應(yīng)該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這

4、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(shí)注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實(shí)驗(yàn))要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。21硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3H2SO4=NaSO4SO2SH2O，下列各組實(shí)驗(yàn)中最先出現(xiàn)渾濁的是()選項(xiàng)反應(yīng)溫度/Na2S2O3溶液c/(molV/mLL1)稀H2SO4H2Oc/(molV/mLV/mLL1)ABCD2525353555550.10.20.10.21051050.10.20.10.2510510解析：結(jié)合選項(xiàng)知混合液的

5、體積都為20mL，但選項(xiàng)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：D22某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)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(qǐng)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(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)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(shí)間?；旌先芤簩?shí)驗(yàn)ABCDEF4molL1H2SO4/mL飽和CuSO4溶液/mL300V10.5V22.5V35V4V6V520H2O

6、/mLV7V8V9V10100請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，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?yàn)橐芯苛蛩徙~的量對(duì)反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實(shí)驗(yàn)中相同，則硫酸溶液的體積均取30mL，根據(jù)F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20mL，可以求得各組實(shí)驗(yàn)中加入水的體積分別為V720mL，V819.5mL，V917.5mL，V1015mL，實(shí)驗(yàn)E中加入的硫酸銅的體積V610mL。答案：(1)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn形成CuZn原電池，加快了氫氣生成的速率(2)301017.53碘在科研與

7、生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50molL1KI、0.2%淀粉溶液、0.20molL1K2S2O8、0.10molL1Na2S2O3等試劑，探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。84已知：S2O22I=2SOI2(慢)36I22S2O2=2IS4O2(快)3838(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，S2O2與S2O2初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為n(S2O2)n(S2O2)_。(2)為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)體積V/mL3K2S2O8溶液10.09.

8、08.0水0.01.0VxKI溶液4.04.04.0Na2S2O3溶液4.04.04.0淀粉溶液2.02.02.0表中Vx_mL，理由是_。488338(3)已知某條件下，S2O2的ct變化曲線如圖所示，若保持其他條件不變，請(qǐng)?jiān)趫D中，分別畫出降低反應(yīng)溫度和加入催化劑時(shí)S2O2的ct變化曲線示意圖(進(jìn)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(shí)，溶液中有I2，說明Na2S2O3耗盡。由題給離子反應(yīng)可得關(guān)系式S2O2I22S2O2，n(S2O2)n(S2O2)2時(shí)，能觀察到藍(lán)色。(2)對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響須保證其他條件完全一致，故應(yīng)加水2.0mL以保證溶液總體

9、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。3答案：(1)S2O2(其他合理寫法也可)28(2)2.0保證溶液總體積相同，僅改變S2O2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)H0。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(yàn)證溫度、催化劑的比表面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中。實(shí)驗(yàn)編號(hào)T()280350NO初始濃度(molL1)1.21031.21034CO初始濃度(molL1)催化劑的比表面積(m2/g)5.81038212482(1)請(qǐng)?zhí)钊碇械母骺崭瘛?2)實(shí)驗(yàn)中，NO的物質(zhì)的量濃度(c)隨時(shí)間(t)的變化如圖所示。請(qǐng)?jiān)诮o出的坐標(biāo)圖中畫出實(shí)驗(yàn)、中NO的物質(zhì)的量濃度(c)隨時(shí)間(t)變化的曲線，并標(biāo)明各曲線的實(shí)驗(yàn)編號(hào)。解析：(1)在其他量相同的情況下，才能判斷變量對(duì)速率的影響，要驗(yàn)證溫度對(duì)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(yàn)證催化劑的比表面積對(duì)速率的影響，溫度、反應(yīng)物的初始濃度要相同。(