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微专题,16,变量控制探究影响化学反应速率的因素,在研究影响化学反应速率的因素时，由于外界影响因素较多，故为搞清楚某个因素的影响需控制其他因素相同或不变，再进行实验。因此，常用控制变量思想解决该类问题。,1,考查形式,(1),以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。,(2),给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验分析各因素对化学反应速率的影响。,2,解题策略,(1),确定变量,解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。,(2),定多变一,在探究时，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。,(3),数据有效,解答时注意选择数据,(,或设置实验,),要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。,3,实例分析,探究温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响,探究,温度,浓度,催化剂,变量,温度不同,浓度不同,催化剂不同,举例,备注,两试管中,H,2,O,2,的浓度和体积均相同,两试管中溶液的温度相同,FeCl,3,溶液的体积相同,加入催化剂的体积相同可保证加入催化剂后过氧化氢的浓度相同；对比实验中加入相同体积的水也是为了保证过氧化氢的浓度相同,微点拨,注意事项,要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏，也不能太迟钝。,反应物的浓度要适当，不能太大，而探索浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。,要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要注意物质的相应性质,，不能选择会引起反应体系发生变化的温度。,对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是,“,变一定多,”,，即保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应的影响。,【专题精练】,1,等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间,(,t,),内产生气体体积,(,V,),的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是,(,),A.,第,4,组实验的反应速率最慢,B.,第,1,组实验中盐酸的浓度大于,2.5 molL,1,C.,第,2,组实验中盐酸的浓度等于,2.5 molL,1,D.,第,3,组实验的反应温度低于,30,组别,对应曲线,c,(HCl)/molL,1,反应温度,/,铁的状态,1,a,30,粉末状,2,b,30,粉末状,3,c,2.5,块状,4,d,2.5,30,块状,答案：,D,解析：,由图像可知，,1,、,2,、,3,、,4,四组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第,4,组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，,A,正确；第,1,组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于,2.5 molL,1,，,B,正确；第,2,组实验，铁是粉末状，与,3,、,4,组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于,2.5 molL,1,，,C,正确；由,3,、,4,组实验并结合图像知第,3,组实验中反应温度应高于,30,，,D,错误。,2,为了研究一定浓度,Fe,2,的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如下图所示，判断下列说法正确的是,(,),A.pH,越小，氧化率越大,B.,温度越高，氧化率越小,C.Fe,2,的氧化率仅与溶液的,pH,和温度有关,D.,实验说明降低,pH,、升高温度有利于提高,Fe,2,的氧化率,解析：,由,可知，温度相同时，,pH,越小，氧化率越大，由,可知，,pH,相同时，温度越高，氧化率越大；,C,项，,Fe,2,的氧化率除受,pH,、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等。,答案：,D,3,(,双选,),为了探究影响,Na,2,S,2,O,3,H,2,SO,4,=,=Na,2,SO,4,SO,2,S,H,2,O,的反应速率的因素，设计如下实验，下列说法正确的是,(,),A,.,该反应也可通过测定,SO,2,的体积变化来表示化学反应速率的快慢,B.3,号锥形瓶用,Na,2,S,2,O,3,表示的反应速率为,0.005 molL,1,s,1,C.,由,2,号锥形瓶和,3,号锥形瓶实验结果可得，温度越高反应速率越快,D.,由,1,号锥形瓶和,4,号锥形瓶实验结果可得，温度越高反应速率越快,锥形瓶,0.1 molL,1,Na,2,S,2,O,3,溶液,/mL,蒸馏水,/mL,0.2 molL,1,H,2,SO,4,溶液,/mL,反应,温度,出现浑浊,的时间,/s,备注,1,10,0,10,20,10,2,10,5,5,20,16,3,10,0,10,50,5,第,10 s,开始，,浑浊不再增多,4,10,6,4,50,8,答案：,BD,解析：,气体体积受温度的影响较大，因此不能通过测定,SO,2,体积的变化来表示化学反应速率的快慢，,A,错误；,3,号锥形瓶第,10 s,开始浑浊不再增多，说明已反应完全，,v,(Na,2,S,2,O,3,),0.005 molL,1,s,1,，,B,正确；,2,号锥形瓶和,3,号锥形瓶对比，,3,号锥形瓶中硫酸的浓度比,2,号锥形瓶的大，反应温度：,2,号锥形瓶,3,号锥形瓶，,3,号锥形瓶中,Na,2,S,2,O,3,与,H,2,SO,4,的反应速率比,2,号锥形瓶中的反应速率快，不能确定是哪个因素影响化学反应速率，,C,错误；,1,号锥形瓶和,4,号锥形瓶对比，,1,号锥形瓶中硫酸的浓度大于,4,号锥形瓶，反应温度：,1,号锥形瓶,4,号锥形瓶，但,4,号锥形瓶中,Na,2,S,2,O,3,与,H,2,SO,4,的反应速率大于,1,号锥形瓶，因此说明温度越高，反应速率越快，,D,正确。,4,碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用,0.20 molL,1,KI,、,0.2%,淀粉溶液、,0.20 molL,1,(NH,4,),2,S,2,O,8,、,0.10 molL,1,Na,2,S,2,O,3,等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。,已知：,=,I,2,(,慢,=,(,无色,),2I,(,快,),结合表中数据判断下列说法错误的是,(,),A.a,5,，,b,5,B.,实验,中，用,Na,2,S,2,O,3,表示的反应速率为,),molL,1,s,1,C.,反应液初始浓度越大，反应时间越短，平均反应速率越大,D.,为确保能观察到蓝色，需满足的关系为,)2,实验编号,试剂用量,/(mL),0.20 molL,1,(NH,4,),2,S,2,O,8,10.0,5.0,2.5,10.0,10.0,0.20 molL,1,KI,10.0,10.0,10.0,5.0,2.5,0.10 molL,1,Na,2,S,2,O,3,4.0,4.0,4.0,4.0,4.0,0.2%,淀粉溶液,2.0,2.0,2.0,2.0,2.0,蒸馏水,0.0,a,7.5,b,7.5,显色时间,t,/(s),35,21,123,56,107,答案：,B,解析：,为了控制溶液总体积不变，故,a,b,5,，,A,项正确；由,v,，,t,35 s,，,c,mol/L,，则,v,molL,1,s,1,，,B,项错误；对比,、,、,可知反应物初始浓度越大，反应时间越短，平均速率越大，,C,项正确；由反应,，是慢反应，而,2I,为快反应，为能看到蓝色，,)2,，,D,项正确。,5,(1),某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：,本实验待测数据可以是,_,，实验,和实验,可以探究,_,对锌与稀硫酸反应速率的影响。,实验,和实验,的目的是,_,，写出有关反应的离子方程式：,_,。,序号,纯锌粉,/g,2.0 molL,1,硫酸溶液,/mL,温度,/,硫酸铜,固体,/g,加入蒸,馏水,/mL,2.0,50.0,25,0,0,2.0,40.0,25,0,10.0,2.0,50.0,25,0.2,0,2.0,50.0,25,4.0,0,反应结束所需要的时间,硫酸浓度,探究硫酸铜的质量对反应速率的影响,Zn,Cu,2,=,=Zn,2,Cu,，,Zn,2H,=,=Zn,2,H,2,(2),为探究反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表,：,表中,V,x,_,，,理,由是,_,。,实验,序号,体积,V,/mL,K,2,S,2,O,8,溶液,水,KI,溶液,Na,2,S,2,O,3,溶液,淀粉溶液,10.0,0.0,4.0,4.0,2.0,9.0,1.0,4.0,4.0,2.0,8.0,V,x,4.0,4.0,2.0,2.0,保证反应物,K,2,S,2,O,8,浓度的改变，而其他物质的浓度不变,解析：,(1),实验,和实验,中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验,和实验,中加入硫酸铜，,Cu,2,的氧化性强于,H,，首先发生反应,Zn,Cu,2,=,=Zn,2,Cu,，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多，生成的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进一步反应，产生氢气的速率会减慢。,本实验待测数据可以是,“,反应结束所需要的时间,”,或,“,相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间,”,，实验,和实验,可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。,实验,和实验,加入的硫酸铜的质量不同，可以探究加入硫酸铜的质量与反应速率的关系,。,(,2),实验的目的是探究,K,2,S,2,O,8,溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等,(,即为,20.0 mL),，从而可知,V,x,2.0,。,
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