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素养说明: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
清某个因素的影响均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.常见考查形式
(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,只变化一种因素,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、催化剂对反应:2H O ===2H O+O ↑的影响,可以确定催化剂(是否加
2 2 2 2
入MnO )和温度(加热、常温)作为可变量,其他的则控制为不变量。
2
探究对象的反应 2H O ===2H O+O ↑
2 2 2 2
控制的可变量 催化剂 温度
控制的不变量 浓度、温度等 浓度、催化剂等
取相同量的5%H 2 O 2 溶液于 取相同量的5%H 2 O 2 溶液于两
两支规格相同的试管中,向 支规格相同的试管中,给其中
实验方案
其中一支试管中加入少量 一支试管加热,另一支不加
MnO ,另一支不加,在常温 热,观察
2下观察
[题型专练]
1.(2018·淮北质检)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:
2.0 mol·L-1
纯锌 硫酸铜 加入蒸馏
序号 温度/(℃)
粉(g) 固体(g) 水(mL)
硫酸溶液(mL)
Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0
Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0
Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0
Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0
(1)本实验待测数据可以是__________________________________________,
实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究________对锌与稀硫酸反应速率的影响。
(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是____________________________________________。
写出有关反应的离子方程式_________________________________________。
解析 实验Ⅰ和实验Ⅱ中,锌的质量和状态相同,硫酸的浓度不同,实验Ⅲ和实
验Ⅳ中加入硫酸铜,Cu2+的氧化性强于H+,首先发生反应Zn+Cu2+===Zn2++
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。(1)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Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸
的浓度对反应速率的影响。(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ加入的硫酸铜的质量不同,可以探
究加入硫酸铜的量与反应速率的关系。
答案 (1)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) 硫酸浓度 (2)探究硫酸铜的量对反应速率的影响 Zn+Cu2+===Zn2++
Cu,Zn+2H+===Zn2++H ↑
2
2.某兴趣小组用0.5 mol·L-1 KI、0.2 mol·L-1 K S O 、0.1 mol·L-1 Na S O 、0.2%淀
2 2 8 2 2 3
粉溶液等试剂,探究反应条件对反应速率的影响。
已知:S O+2I-===2SO+I ,I +2S O===2I-+S O
2 2 2 2 4
(1)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:
体积V/mL
实验序号
K S O 溶液 水 KI溶液 Na S O 淀粉溶液
2 2 8 2 2 3① 10.0 0.0 4.0 4.0 2.0
② 9.0 1.0 4.0 4.0 2.0
③ 8.0 V 4.0 4.0 2.0
x
表中V =________mL,理由是_______________________________________
x
_________________________________________________________________。
(2)已知某条件下,浓度c(S O)~反应时间t的变化曲线如图所示,若保持其他条
2
件不变,请在坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S O)~t的变化
2
曲线示意图(进行相应的标注)。
解析 (1)实验的目的是探究K S O 溶液的浓度对化学反应速率的影响,故应保
2 2 8
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 =2.0。
x
(2)降低温度时,化学反应速率减慢,c(S O)变化减慢。加入催化剂时,化学反应速
2
率加快,c(S O)变化加快,c(S O)~t的变化曲线如图所示。
2 2
答案 (1)2.0 保证反应物K S O 的浓度改变,而其他物质浓度不变
2 2 8
(2)如图所示