高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件：專題突破10 控制變量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

控制變量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素專題突破10第七章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時(shí)，由于外界影響因素較多，故為搞清某個(gè)因素的影響均需控制其他因素相同或不變，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，常用控制變量思想解決該類問題。專題精講ZHUANTIJINGJIANG1.常見考查形式(1)以表格的形式給出多組實(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。(2)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。2.解題策略(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。3.實(shí)例分析探究溫度、催化劑對(duì)反應(yīng)：2H2O2===2H2O＋O2↑的影響，可以確定催化劑(是否加入MnO2)和溫度(加熱、常溫)作為可變量，其他的則控制為不變量。探究對(duì)象的反應(yīng)2H2O2===2H2O＋O2↑控制的可變量催化劑溫度控制的不變量濃度、溫度等濃度、催化劑等實(shí)驗(yàn)方案取相同量的5%H2O2溶液于兩支規(guī)格相同的試管中，向其中一支試管中加入少量MnO2，另一支不加，在常溫下觀察取相同量的5%H2O2溶液于兩支規(guī)格相同的試管中，給其中一支試管加熱，另一支不加熱，觀察專題精練ZHUANTIJINGLIAN1.(2019·洛陽月考)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得在不同時(shí)間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實(shí)驗(yàn)條件，下列說法中一定不正確的是1234組別對(duì)應(yīng)曲線c(HCl)/mol·L－1反應(yīng)溫度/℃鐵的狀態(tài)1a

30粉末狀2b

30粉末狀3c2.5

塊狀4d2.530塊狀A(yù).第4組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率最慢

B.第1組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度大于2.5mol·L－1C.第2組實(shí)驗(yàn)中鹽酸的濃度等于2.5mol·L－1

D.第3組實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)溫度低于30℃√解析由圖像可知，1、2、3、4組實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用時(shí)間最長(zhǎng)，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)所用時(shí)間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸濃度應(yīng)大于2.5mol·L－1，B正確；第2組實(shí)驗(yàn)，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5mol·L－1，C正確；由3、4組實(shí)驗(yàn)并結(jié)合圖像知第3組實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30℃，D錯(cuò)誤。12342.某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先分別量取兩種溶液，然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻，開始計(jì)時(shí)，通過測(cè)定褪色所需時(shí)間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案。編號(hào)H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液溫度/℃濃度/mol·L－1體積/mL濃度/mol·L－1體積/mL①0.102.00.0104.025②0.202.00.0104.025③0.202.00.0104.050(1)已知反應(yīng)后H2C2O4轉(zhuǎn)化為CO2逸出，KMnO4溶液轉(zhuǎn)化為MnSO4，每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移____mol電子。為了觀察到紫色褪去，H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥_____。22.51234解析H2C2O4中碳的化合價(jià)是＋3價(jià)，CO2中碳的化合價(jià)為＋4價(jià)，故每消耗1molH2C2O4轉(zhuǎn)移2mol電子，配平反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，為保證KMnO4完全反應(yīng)，c(H2C2O4)∶c(KMnO4)≥2.5。1234(2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________(填編號(hào)，下同)，可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________。解析探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則濃度必然相同，則為實(shí)驗(yàn)②和③；同理探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響的實(shí)驗(yàn)是①和②。②和③①和②1234答案

12343.(2018·天津第一中學(xué)月考)為了進(jìn)一步探究硫酸銅的量對(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，記錄獲得相同體積氣體所需的時(shí)間。1234實(shí)驗(yàn)混合溶液ABCDEF4mol·L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：V1＝____，V6＝____，V9＝_____。301017.5解析若研究CuSO4的量對(duì)H2生成速率的影響，則實(shí)驗(yàn)中除CuSO4的量不同之外，其他物質(zhì)的量均相同，則V1＝V2＝V3＝V4＝V5＝30，最終溶液總體積相同。由實(shí)驗(yàn)F可知，溶液的總體積均為50mL，則V6＝10，V9＝17.5。12344.(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案探究影響鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的因素，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：①本實(shí)驗(yàn)待測(cè)數(shù)據(jù)可以是__________________________________________________________________，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ可以探究__________對(duì)鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的影響。序號(hào)純鋅粉(g)2.0mol·L－1硫酸溶液(mL)溫度(℃)硫酸銅固體(g)加入蒸餾水(mL)Ⅰ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00反應(yīng)結(jié)束所需要的時(shí)間(或相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時(shí)間)硫酸濃度1234解析實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，鋅的質(zhì)量和狀態(tài)相同，硫酸的濃度不同，實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅳ中加入硫酸銅，Cu2＋的氧化性強(qiáng)于H＋，首先發(fā)生反應(yīng)Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的銅附著在鋅表面，在稀硫酸溶液中構(gòu)成原電池，加快鋅失電子。但是加入的硫酸銅過多，生成的銅會(huì)覆蓋在鋅表面，阻止鋅與稀硫酸進(jìn)一步反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的速率會(huì)減慢。本實(shí)驗(yàn)待測(cè)數(shù)據(jù)可以是“反應(yīng)結(jié)束所需要的時(shí)間”或“相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時(shí)間”，實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ可以探究硫酸的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響。1234②實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅳ的目的是_________________________________，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式______________________________________________。探究硫酸銅的量對(duì)反應(yīng)速率的影響解析實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅳ加入的硫酸銅的質(zhì)量不同，可以探究加入硫酸銅的量與反應(yīng)速率的關(guān)系。1234Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑(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/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0表中Vx＝____mL，理由是_____________________________________________。2.0解析