2019版高考化學一輪復習 全國卷熱考微專題“變量控制”實驗探究影響化學反應速率的因素學案

1、全國卷熱考微專題(13)“變量控制”實驗探究影響化學反應速率的因素“變量控制”實驗探究化學反應速率的因素，前些年新課標卷中有所考查，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)，讓學生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學反應速率的影響，或給出影響化學反應速率的幾種因素，讓學生設計實驗分析各因素對化學反應速率的影響。它能夠很好的考查考生的實驗設計與探究能力、比較歸納能力、數(shù)據(jù)分析與處理能力、信息提煉能力、知識遷移與應用能力。預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反應速率的影響。(2)探究綜合因素對化學反應速率的影響。(3)外界條

2、件對化學反應速率影響實驗探究的遷移應用。(2014廣東卷)設計實驗，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、100mL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)實驗目的：探究_對溶液中NH4Cl水解程度的影響。(2)設計實驗方案，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。實驗序號物理量12V(溶液)/mL100100解析：通過所給試劑和儀器，可以探究溫度(或濃度)對溶液中氯化銨水解程度的影響。如果是探究溫度對溶液中

3、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氯化銨質量/g溫度/pH12100100m1m2TTbc1答案：(1)溫度(或濃度)(2)實驗序號物理量12V(溶液)/mL100100NH4Cl質量/gmm溫度/pHT1YT2Z或實驗序號物理量12V(溶液)/mL100100NH4Cl質量/g溫度/mTm2TpHYZ方法指導1確定變量：解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結果的因素有哪些。2定多變一：在探究時，應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系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關系。3數(shù)據(jù)有效：解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設置實驗)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的化學方程式為Na2S2O3H2SO4=NaSO4SO2SH2O，下列各組實驗中最先出現(xiàn)渾濁的是()選項反應溫度/Na2S2O3溶液c/(molV/mLL1)稀H2SO4H2Oc/(molV/mLV/mLL1)ABCD2525353555550.10.20.10.21051050.10.20.10.2510510解析：結合選項知混合液的

5、體積都為20mL，但選項D中反應溫度最高、反應物Na2S2O3的濃度最大，其反應速率最大，故最先看到渾濁(有硫單質生成)。答案：D22某同學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，該同學設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粒的反應瓶中，收集產生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。混合溶液實驗ABCDEF4molL1H2SO4/mL飽和CuSO4溶液/mL300V10.5V22.5V35V4V6V520H2O

6、/mLV7V8V9V10100請完成此實驗設計，其中：V1_，V6_，V9_。解析：(1)由于Zn與反應生成的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速率。(2)因為要研究硫酸銅的量對反應速率的影響，故應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，可以求得各組實驗中加入水的體積分別為V720mL，V819.5mL，V917.5mL，V1015mL，實驗E中加入的硫酸銅的體積V610mL。答案：(1)CuSO4與Zn反應產生的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，探究反應條件對化學反應速率的影響。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，當溶液中的_耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{色。為確保能觀察到藍色，S2O2與S2O2初始的物質的量需滿足的關系為n(S2O2)n(S2O2)_。(2)為探究反應物濃度對化學反應速率的影響，設計的實驗方案如下表：實驗序號體積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，請在圖中，分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時S2O2的ct變化曲線示意圖(進行相應的標注)。解析：(1)淀粉溶液遇I2顯藍色，溶液由無色變?yōu)樗{色時，溶液中有I2，說明Na2S2O3耗盡。由題給離子反應可得關系式S2O2I22S2O2，n(S2O2)n(S2O2)2時，能觀察到藍色。(2)對照實驗探究濃度對反應速率的影響須保證其他條件完全一致，故應加水2.0mL以保證溶液總體

9、積相同。(3)溫度降低反應速率變慢，加入催化劑，反應速率加快。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：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反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑的比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在實驗設計表中。實驗編號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?zhí)钊碇械母骺崭瘛?2)實驗中，NO的物質的量濃度(c)隨時間(t)的變化如圖所示。請在給出的坐標圖中畫出實驗、中NO的物質的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線，并標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、反應物的初始濃度要相同。(