控制变量在测定化学反应速率中的影响与应用.
控制变量思想在化学实验探究题中的应用教案
高考二轮复习控制变量思想在化学实验探究题中的应用一、教学目标[知识与技能]①了解控制对比实验条件的方法。
②能根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。
[过程与方法] 通过实验过程的变量控制来培养学生设计、评价探究实验方案的能力和综合运用知识的能力。
[情感态度与价值观] ①培养学生运用控制变量思想分析解决化学问题。
②会用科学、辨证的观点分析、评价实验设计方案。
二、教学过程【创设情景 引入课题】高考化学实验探究题向来是高考试卷中的重要考试内容之一，方式方法灵活多样。
近几年的高考出现这样一种类型的化学实验探究题：以表格形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对反应的影响；给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应的影响。
通过实验过程的变量控制来考查设计、评价探究实验方案的能力和综合运用知识的能力。
例如：(2011福建高考∙23节选) I 、磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
⑷在酸性溶液中，碘酸钾(KIO 3)和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO 3－＋5SO 32－＋2H ＋===I 2＋5SO 42－＋H 2O生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示：该实验的目的是_____________________；表中V 2=___________mL答案：由实验2可以看出混合液的总体积为50mL ，V 1为10mL ，V 2为40mL ，实验1和实验2可知实验目的是探究该反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；实验2和实验3可知实验目的是探究该反应速率与温度的关系。
当研究多个因素之间的关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，即每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，把多因素的问题变成单因素的问题，这种方法叫控制变量法。
控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的重要思想方法之一，应用这一思想方法可以使研究的问题简单化。
控制变量法在化学中的应用
控制变量法在化学中的应用控制变量法在化学中的应用重庆市丰都县第二中学校郑君控制变量是科学研究中的重要方法，其基本思路是：假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响，为了确证其中A因素是否会对实验对象造成影响，以及可能产生怎样的影响，可以控制除A以外的B、C、D、E等因素，使之保持恒定，然后仅改变因素A一个量，通过对比在A的不同情况下（如A1、A2），观察实验对象的变化情况。
如果存在变化，则说明A因素有影响，而且可以通过具体的变化情况判断出A因素影响的实际效果，由此完成实验对象中对A因素的探究。
对其他B、C、D、E等因素的探究则依此类推。
控制变量法在化学探究实验应用极其广泛。
教师在教学中要充分利用教材资源，逐步向学生渗透控制变量研究的思想，并使学生掌握这种研究方法。
一、控制变量法在化学探究实验中的的应用下面我们以研究影响化学反应速率的因素为例来说明控制变量法在化学探究实验中如何应用。
1.确立探究对象（因变量）及其可能的影响因素（自变量）运用控制变量法首先需要明确探究的对象（因变量）和可能的影响因素（自变量）这两个要件。
确立探究对象相对容易，往往比较直接，一般就在探究的课题之中。
但确立可能影响探究对象的因素就不那么容易，这也是运用控制变量法进行探究的关键所在。
对于这个要件，我们可以在学生已有的知识或常识基础上设疑来引起思考，而后提出可能对探究对象产生影响的因素。
2.在已有条件下构思实验思路并设计具有可行性的探究方案探究反应物浓度对反速率的影响，我们可以把原教材中的实验改为探究实验。
给学生提供化学反应原理和用品，让学生自己来设计方案。
3.实施实验方案根据讨论形成的实验方案，组织学生分组完成探究实验。
观察实验现象，整理实验数据并得出结论。
探究温度对反应速率的影响可同理进行。
二、控制变量法在化学解题中的应用1.控制变量法在化学平衡图像题中的应用在某容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）＋B（g）xC （g）有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ的说法中正确的是（T 表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数）（）A.P3＞P4，y轴表示B的转化率B.P3＜P4，y轴表示B的体积分数C.P3＞P4，y轴表示混合气体的密度D.P3＜P4，y轴表示混合气体的平均摩尔质量根据化学平衡移动原理可知，对于气相反应，在没有加入反应物或生成物的情况下，使化学平衡发生移动，从而导致C的体积分数发生改变的因素有反应温度、反应前后气体计量数之和不等的气相反应的压强。
刍议控制变量法在化学探究教学中的应用
素进 行改 变 ，并通 过对 比实验来 明确 该因 素是 否 会产 生
影响 以及如何影 响的一种方 法 。
化学 反应 的速率 ，由此 确立第二 个要件 。
ｊ Ｉ竺 Ａ ， －ｆ詈 兰ｆ 三 －ｌ 垂 三 垂
二 、 应 用 控 制 变 量 法 进 行 探 究 教 学 的 基 本 思 路
开 课上 讲有 关 《 影响 化学 反应 速 率 因素 》 的内 容时 ，首
次 尝 试 了 运 用 “ 制 变 量 法 ” 来 指 导 教 学 ， 通 过 这 种 方 控 式 培 养 学 生 的 探 究 性 学 习 能 力 ，取 得 了很 好 的 教 学 效 果 ，
同的情 况下 ，观察实 验对象 的变 化情况 。如果 存 在变 化 ，
则 说 明 Ａ 因 素 有 影 响 ． 而 且 可 以 通 过 具 体 的 变 化 情 况 判 断 出 Ａ 因素影 响 的实 际效 果 ，由此 完成 实 验对 象 中对 Ａ 因 素 的探 究 。 对 其 他 因 素 的 探 究 则 依 此 类 推 。 所 以 ，控 制 变 量 法 在 探 究 这 一 类 型 的 问题 方 面有 其 独 特 的 优 势 。
一
究能 力 、实 事 求是 的科 学 态度 和 敢 于创 新 的科 学 精 神 。
因 此 ， 培 养 和 提 高 学 生 的 探 究 学 习 能 力 ，是 化 学 教 师 必 须 面 对 的 重 大 课 题 。 然 而 ，对 于 如 何 培 养 学 生 的 探 究 性 学 习 能 力 ， 目前 还 缺 乏 具 体 的 方 法 指 导 。 笔 者 在 市 级 公
针 对 具 有 这 种 特 征 的 探 究 性 问 题 ，控 制 变 量 法 无 疑
是 一 种 很 好 的 指 导 方 法 。 控 制 变 量 法 的 优 点 在 于 ： 如 果 有 多 个 因 素 （ 变 量 ， 下 同 ）对 实 验 的 结 果 存 在 影 响 ． 即 往 往 控 制 其 它 的 因 素 保 持 不 变 ，而 仅 仅 对 其 中 的 一 个 因
控制变量法的应用(一)——探究影响反应速率的因素
控制变量法解决问题的思路：
1、明确探究问题 2、寻找影响因素
3、控制其它因素 4、改变研究因素
➢ 探究影响金属与酸反应速率的因素
实验室提供的药品和试剂： 锌粉、锌粒、铁粉、铁丝、5%盐酸、10%盐酸、5%硫酸
序 号
金属种类
金属用量 /g
酸的种类
酸的浓度
酸的用量 /mL
1
2
20
2
实验目的
➢ 实验方案设计
每分钟气泡数
①实验1～3的实验目的是 探究溶液的pH对反应速率的影响 。
➢课堂小测
例：请设计实验，验证过氧化氢溶液的分解速率与何种因素有关？
【提出问题】影响过氧化氢分解制取氧气速率的因素有哪些? 【猜想与假设】组内3位同学分别作出猜想,根据表格内容, 完成丙同学的猜想。 甲同学的猜想:与过氧化氢溶液的质量分数有关; 乙同学的猜想:与反应温度有关;
实验 比 的反应现象更明显（反应速度/燃烧更旺/产生气泡更快… ）
➢中考在线
15、（2018年福建中考） （2）实验二 探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响，
设计如下表实验方案：
实验序号 H2O2 质量分数/%
pH
1
30
5
2
30
6
3
30
11
4
15
11
5
a
11
温度/℃ 20 20 20 30 b
3.8 2.8 7.4 10.5 21.6
【实验与结论】
(1)实验 ②③ (填序号,下同)证明甲同学的猜想是正确的,实验 ①④
(2)根据表中数据可得出温度对分解过氧化氢制取氧气速率的影响
是 其他条件相同时,温度越高,过氧化氢分解速率。越快
高中化学《影响化学反应速率的因素》教案设计
高中化学《影响化学反应速率的因素》教案设计一、教学目标：1. 让学生了解化学反应速率的概念，掌握化学反应速率的影响因素。
2. 通过对影响化学反应速率的实验探究，培养学生的实验操作能力和观察分析能力。
3. 引导学生运用控制变量法研究化学反应速率的影响因素，提高学生的科学思维能力。
4. 通过对影响化学反应速率因素的学习，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点：1. 教学重点：化学反应速率的概念，影响化学反应速率的因素。
2. 教学难点：控制变量法在研究影响化学反应速率因素中的应用。
三、教学方法与手段：1. 教学方法：采用问题驱动法、实验探究法、讨论法等。
2. 教学手段：多媒体课件、实验仪器、药品等。
四、教学过程：1. 导入新课：通过展示化学反应速率的实例，引导学生思考影响化学反应速率的因素。
2. 讲解化学反应速率的概念：解释化学反应速率的概念，强调化学反应速率的影响因素。
3. 实验探究：安排学生进行影响化学反应速率的实验，引导学生观察实验现象，培养学生实验操作能力和观察分析能力。
4. 分析与讨论：引导学生运用控制变量法分析实验结果，探讨影响化学反应速率的因素。
五、教学反思：本节课结束后，教师应认真反思教学效果，针对学生的掌握情况，调整教学策略，以提高学生对影响化学反应速率因素的理解和运用能力。
关注学生的学习兴趣和需求，不断优化教学方法，提高教学质量。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问学生，了解学生对化学反应速率概念和影响因素的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能、观察现象和分析问题的能力。
3. 课后习题：布置针对性的课后习题，检验学生对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展：1. 邀请相关领域的专家或企业代表，进行专题讲座，拓宽学生视野。
2. 组织学生参观化学实验室或相关企业，加深对化学反应速率实际应用的了解。
3. 开展课外实践活动，如化学实验竞赛、小研究等，提高学生的实践能力。
“控制变量法”在化学探究中的应用
“控制变量法”在化学探究中的应用当研究多个因素之间的关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。
控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的科学方法之一，这一方法可以使研究的问题简单化。
通过控制变量可以对影响实验结果的多个因素逐一进行探究，然后再总结出结论，这一思想在化学学习中将会被逐渐渗透，成为一种主要的探究方式。
下面我们就结合一道例题来学习这一方法：例题某同学做了“用双氧水和二氧化锰制取氧气”的实验后，展开了思考与探究：催化剂二氧化锰的用量对反应速率有没有影响呢？他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H2O2溶液，使用不同量的二氧化锰粉末作请分析表中数据回答：二氧化锰的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？答：_______________________________。
分析：此题借助控制变量法——这一科学方法对催化剂的用量是否影响化学反应速率进行探究。
解题时首先要仔细阅读，找出“问题”，这是解题的“题眼”。
其次，要对题中提供的数据进行仔细分析，找出变化量及变化范围。
最后，结合问题与分析数据所得的结论进行总结，得出结论。
仔细读题可知，二氧化锰的用量是变量，通过数据变化，我们可以发现，随着二氧化锰用量的增加，所用时间越来越短，说明反应速率越来越快，但当二氧化锰质量增加到以上后，耗时相同，说明反应速率只能在一定范围内成增加趋势。
答案有影响。
在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应速率越快点评通过例题同学们可以发现，控制变量法在实验探究中是一种行之有效的探究方法，只要把握好变量与不变量，控制变量的数量为一个，通过多次实验的对比，就会得出科学的结论。
控制变量法也是中考试题考查的热点之，只要我们平时注意归纳，学以致用，遇到此类题时就能轻松应对。
控制变量法在化学探究实验中的应用
催化效率最高。
(2)B组:探究浓度对化学反应速率的影响。
甲同学:取10 mL 10%H2O2溶液,加入1g MnO2为催化剂,进行实验,记录时间t1。
乙实同验学结:果取:10tm1<Lt52%H2。O2溶液,加入1g MnO2 为催化剂,进行实验,记录时间t2。
结论:当催化剂相同时，浓度越大,反应速率越快。
(3)铁丝球②和④对比,目的是 探究氯化钠对铁生锈速率的影响 。
2.控制变量,设计对比实验是实验探究的重要方法。 实验一:区分硬水和软水。
本实验条件除了要控制所取硬、软水的体积相同外,还必
须要控制 肥皂水的量 相同 (体积或滴数)
实验二:探究人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同。
将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中,
(3)C组:探究 温度 对化学反应速率的影响。
取10 mL 5%H2O2溶液和1g MnO2为催化剂进行实验,两次实验分别将试管置于
冰水浴和50 ℃热水浴中,记录时间t3、t4,且t3>t4。
结论:当反应物浓度和催化剂相同时, 温度越高,化学反应速率越快
(4)综上所述:①为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必
须控制外界其他因素相同
。
②探究发现影响化学反应速率的因素有 催化剂的种类、反应物浓度和温度
反馈练习
1.某课外小组的同学对探究铁生锈条件及影响因素的实验做了如下创新改进,如图所示,请 回答以下问题。
图
(1)实验中不易生锈的铁丝球是 ①和③
(填序号)。
(2)由铁丝球②和③作对照,可以得到铁生锈需要满足的条件之一是 与空气(或氧气)接。触
（2）验证猜想②是否成立，请你写出实验方案。
【得出结论】
例析“控制变量法”在化学实验中的应用
例析“控制变量法”在化学实验中的应用周星【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2017(000)024【总页数】1页(P61)【作者】周星【作者单位】江苏省东台市安丰中学【正文语种】中文“控制变量法”是解决高中化学问题的有效途径之一,不仅能辅助特定问题找到相应答案,还能让学生学习并掌握研究物质变化规律的方法．为了提升学生对“控制变量法”的理解与应用,本文例析有关“控制变量法”的问题和现象,以期能够提高学生解决问题的能力．化学反应速率的影响因素是高中化学教学中的一个重点,知识比较抽象,有一定的理解难度．鉴于此,教师可以有意识地将知识简化,将教学内容与实际问题联系,运用“控制变量法”设置实验对相关定律展开验证,使学生清晰地观察化学反应的整个过程及其中的变化,以促进学生对知识的构建与掌握．以金属与酸的反应为例,探究影响化学反应速率的因素．某兴趣小组设计如下实验验证他们的猜想．药品:镁条、镁粉、铁粉、质量分数分别为98%、10%的硫酸和质量分数分别为10%、5%的盐酸．猜想1: 酸的浓度影响化学反应的速率.猜想2: 金属的活泼性影响化学反应的速率.实验1: 探究浓度对化学反应速率的影响.实验2: 探究金属活性对化学反应速率的影响.分析“控制变量法”只研究1个因素的变化,使学生清晰地明白浓度、金属活动性对化学反应速率的影响,同时,也让学生明白了控制变量法的思想:探究化学反应中的1个物理量对反应的影响时,保持其他条件不变,只改变1个物理量建立对比实验,根据实验现象、结论或数据得出该物理量与化学反应之间的关系．同样,教师也可以利用此方法设计验证有关压强、温度、催化剂对化学反应速率的影响,整个研究过程思路清晰、简单明了,有效促进了学生对知识点的理解与认识,极大地提高了学生的学习效率．“控制变量法”的应用非常广泛,需要学生对之精髓有一定的了解,学会对其中的数据进行分析,进而通过推导得出相关的结论．在教学中,利用案例的形式,让学生接触并分析实验中的数据,从不同实验数据的异同中得出正确结论,从而提高学生的数据分析能力．以“探究影响固体硝酸钾溶解度的因素”为例,在不同温度、不同溶剂中,观察固体硝酸钾的溶解情况,记录数据如表1．分析这是比较有代表性的一组实验数据,可以让学生直观分析出影响固体物质溶解度的因素,整个实验让数据说话,学生在对数据进行记录和分析过程中,“控制变量法”的思维得到渗透,不仅让学生体会到实验数据的实际应用,还能从药品用量、环境变化等因素进行直观分析,非常清晰地得出相关的结论,使学生能够分析数据、利用数据．总之,“控制变量法”不仅是化学研究中经典的研究方法之一,在问题研究中发挥着积极的作用．学生通过对“控制变量法”的学习,探索了化学变化的本质,掌握了研究化学的基本方法,学会了仔细的观察、分析和比较,由感性认知逐步进入理性思考,实现了感性思维和理性思维的双效结合,全面推动了学生综合能力的发展．。
实验探究化学反应速率的影响因素
实验探究化学反应速率的影响因素——“控制变量”法[专题解读]“控制变量”实验探究题主要是以表格或图像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，或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。
它能够很好的考查考生的实验设计与探究能力、比较归纳能力、数据分析与处理能力、信息提炼能力、知识迁移与应用能力。
解答该类题目的方法思路如下：(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。
[典题示例]某探究小组用HNO与大理石反应过程中质量减少的方法，3浓度为1.00mol/L、2.00研究影响反应速率的因素。
所用HNO3mol/L，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308K，每次实验HNO3用量为25.00mL、大理石用量为10.00g。
请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号。
实验编号T(K)大理石规格HNO3浓度(mol/L)实验目的①298粗颗粒2.00(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；(Ⅱ)实验①和______探究温度对该反应速率的影响；(Ⅲ)实验①和______探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响②③④[解析]实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响，其他条件应相同而HNO3浓度不同，故实验②HNO3浓度应为1.00mol/L。
实验①和③探究温度对反应速率的影响，除了温度不同，其他条件要保持一样。
实验①和④探究大理石规格(粗、细)对反应速率的影响，因此要求二者大理石的规格不同，一个用粗颗粒，另一个用细颗粒。
控制变量法在教学实验中的应用
“控制变量法”在一探究试题中充分应用摘要：控制变量法是科学探究的重要方法，影响化学反应速率的因素在教学中渗透并引导学生运用控制变量法来进行实验探究。
教学中采用循序渐进、由浅入深、由课堂延伸到课后，培养学生的科学探究意识、探究思维、探究能力，最终提高学生的科学素养。
关键词：控制变量法、影响化学反应速率的因素、实验教学、科学探究正文：有这么一道探究试题，我为此设计了一节实验课，使控制变量法在该试题中充分应用：某兴趣小组在学习了双氧水分解制氧气的实验后，知道催化剂(MnO2)能改变化学反应速率。
到底还有哪些因素与化学反应速率有关呢？【小组讨论】小明猜测：化学反应速率与反应物的质量分数有关小刚猜测：化学反应速率与反应温度有关【设计实验】他们设计并进行了以下4次实验先说下控制变量法，控制变量法就是在研究化学变化中，影响化学变化的因素有多个方面，我们可以控制多个变量固定不变，只改变某一单一变量，通过改变单一的变量，观察、记录该变量对研究对象的影响情况，探索出该变量与化学变化之间的关系与规律。
我们知道，化学实验探究是科学探究的重要组成部分，控制变量法是科学探究的重要方法。
化学实验探究是控制变量法实际应用的一种途径，通过控制变量法指导学生进行化学实验探究，逐渐培养学生的科学素养。
对此，我在这节实验课中做了如下尝试。
一、创设实验探究问题情境，渗透控制变量法的思维理念在培养学生科学探究能力之前，教师必须要有科学探究的基本理念。
教师在注重学生科学探究能力的培养方面要从多维度出发，包括科学探究问题的提出，科学研究方法，实验操作能力，实验数据的收集、分析和处理等方面。
首先，提出问题是科学探究过程之一。
物理学家爱因斯坦曾说过：“提出问题往往比解决问题更重要。
”因此，在课堂教学中要有意识创设实验探究问题情境，这样不仅可以调动学生进入课堂教学积极性，而且能够培养学生学会提出问题。
今天我们根据以前学习过的影响化学反应速度的因素-------浓度、温度、催化剂用量等，以影响双氧水分解反应速率为研究对象设计实验方案，探究这些因素如何影响反应速率。
控制变量法探究化学反应速率的影响因素
控制变量法探究化学反应速率的影响因素天抛口陈涵从近三年高考化学命题看,以影响化学反应速率因素为探究点命题已成实验设计的一个热点.中学可设计实验的影响化学反应速率的因素主要有温度,浓度,催化剂和固体与液体接触面等,压强对化学反应速率的影响在中学阶段不太容易通过实验探究.影响化学反应速率因素的探究方法主要是控制变量法,控制变量法(或叫做参照法)指对于特定反应,只改变一个外界条件(温度,浓度,催化剂或接触面),其它条件不变,通过测定化学反应速率变化判断该条件对化学反应速率的影响规律.j|-|一,探究化学反应速率关系式及规律原创题某校化学实验小组为探究外界条件对化学反应速率的影响,并测定(NH)2SO和素反应的化学反应速率,进行了如下实验探究:霞实验原理(NH)S:O与KI反应的离子方程式为S:O一+21一=2S0,2一+12(I)(反应很慢!),平均反应速率的计算式用=(sO一)?c(I一)表示,其中为常数,只与温度有关.实验时,向Na2s:,Kj和淀粉指示剂的混合溶液中加入(NH):S:O溶液,不断搅拌.在反应(I)进行的同时,发生反应:2S:O,一+I:一S0一+2I一(II)(反应很快!),反应(I)生成的I立即与硫代硫酸钠反应,生成无色物质.当S:O,一耗尽时,反应(I)继续生成的I才能与淀粉作用呈蓝色.从加入(NH):S0日溶液到出现蓝色的时间为△f.端实验内容实验小组设计的实验记录表和数据记录如下:l实验编号①②③④⑤O.20mol'L【NH4)zS2Os(aq)20.O10.0620.020.OO.20mol?LKI(aq)20.020.O20.010.O5.O试剂用量0.01mol'L～Na2S2O3(aq)Ⅱ8.08.O8.08.0(mE)0.2%淀粉溶液2.O2.O2.O2.O2.OO.20toolL一KNO3(aq)0OO10.O0.20mol'L(NH,)2SO,(aq)O1O.O15.O0OI2ooc~~,反应时间△s)326713366135I为了使溶液的离子浓度和总体积保持不变,减少的(NH):$20.溶液或KI溶液的用量分别用㈣)SO溶液或KNO,I溶液补足;溶液混合后体积不变(1)实验研究发现,亚铁离子对反应(I)有催化作用:①现有亚铁盐x,可能是硫酸亚铁,氯化亚铁,硝酸亚铁,溴化亚铁中一种,你认为x最合适的亚铁盐的化学式——.用离子方程式表示催化反应(I)的机理:一.②某同学设计如下探究方案(请填空):0_20mo1.L0.2Omo1.L0.O1mol-L0.2%淀0.1mol?L实验温度实验目的(NH4s:O(aq)Ⅺ(aq)Na2SO,(aq)粉溶液X溶液I20.0mL1O.0mL5.0mL2.0mLO20℃参照实验II20.0mL10.0mL5.OmL2.0mL040oCIII20.OmLl0.OmL5.0mL2.OmL探究X对该反应速率的影响_(2)根据上述数据推知口=Kc(s:O一)?C(I一)中m,"值近似为——.A.m=1,=2B.m=2,=lC.m=3,n=2D.m=1,=1(3)根据上述数据分析,可以得到的结论有(写出一条):——.盖翟解析息:①j繇式:s2一一2r一$20~2-;②混合溶液总体积为50.OraL;③各组实验反应所需时间大小关系近似处理:①<②一④<③一⑤.(1)避免阴离子与强氧化剂反应,且不引入具有氧化性的离子;Fe先被S.2-氧化成Fe",Fe"氧化I一;对照实验要求只改变一个变量,探究该变量对实验结果的影响.(2)选择数据组,代人数据求值:利用①和②组数据得出1,由①和⑤组数据得出I.(3)对比分析数据可以得出3种结论,详见答案.≮孽答案|辫嚣强嚣镳0|臻(1)(~)FeSO4s2O8一+2Fe一2Fe"+2SO.2Fe+2I一一2Fe+12②实验II:探究温度对反应速率的影响实验III:2mL40℃(2)D(3)随着反应物浓度增大,反应速率增大;反应速率变化与反应物起始浓度变化存在比例关系;反应物浓度对反应速率的影响与化学计量数无关点评学生解答本题时易犯错误:(1)不会近似处理数据,无法计算m和,l值;(2)归纳能力和语言表达能力差,总结不出恰当的结论或得出规律不全面.二,探究实验目的例2在酸性溶液中,~,~t4a(KIO,)和亚硫酸钠可发生如下反应:2IO3一+5SO3一+2H一I2+5S042一+H20生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率.某同学设计实验如下表所示:IO.O1mol几酸J}生溶液0.01mo儿Na2SO3溶液体积/mLH:0的体积/mL实验温度/~C溶液出现蓝色(含淀粉)的体积/mL所需时间/s实验l53525实验2554025实验3550该实验的目的是;表中=mL.移解析本题利用控制变量法设计实验探究影响化学反应速率的因素,为了便于计算混合溶液中反应物浓度,通过加水将3个实验的溶液总体积调为相等,由实验2知,溶液总体积为50mL,推知:=10mL.=40mL.对照实验1和2,能判断亚硫酸钠溶液浓度对反应速率的影响;对照实验2和3能判断温度对该反应速率的影响;实验1和3,亚硫酸钠溶液浓度不同,温度不同,只能判断实验1和3反应速率相对大小,不能判断温度,亚硫酸钠溶液浓度对化学反应速率的影响.;答案探究温度,亚硫酸钠溶液浓度对化学反应速率的影响40点评实验目的可以通过化学反应原理,实验步骤以及实验设计的问题综合判断,可以采用逆向思维法和整体思维法综合分析,得出实验目的.番三,探究实验方案的补充和拓展式例3某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率.为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验.将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间.\\ABCDEF混合溶液\4moI/L硫酸30溶液/mL饱和硫酸铜溶OO.52.5520'~/mLH2O/mLolOO=(1)请完成此实验设计,其中:=,=——;(2)反应一段时间后,实验A中的金属呈色,实验E中的金属呈——色;(3)该同学最后得出的结论为:当加人少量CuSO溶液时,生成氢气的速率会大大提高.但当加入的CuSO溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降.请分析氢气生成速率下降的主要原因一————1—————一.解析由实验目的知,锌的接触面不变,H+浓度相同,温度等都相同,仅改变硫酸铜溶液用量,为了便于控制H榷度,必须加水使溶液总体积相等,确保H+浓度相等,所用稀硫酸的体积相同(30mL).(1)天弛根据F组实验知,不加水时,饱和硫酸铜溶液体积为20mL,稀硫酸体积为30mL,溶液总体积近似50mL. =====30mL,=10mL,=20mL,=19.5mL,=17.5mL,o=15mL.(2)A组实验中,没有加入饱和硫酸铜溶液,金属锌呈银白色;实验E中加入了硫酸铜溶液,产生铜覆盖在锌粒表面, 呈红色;(3)硫酸铜过多,产生的铜覆盖在锌粒表面, 阻止锌与H+接触,使反应减慢.答案(1):30,=10,=17.5(2)银白色红色或紫红色(3)硫酸铜溶液量较大时,产生较多的铜覆盖在锌粒表面,阻碍锌与稀硫酸接触,使产生氢气速率减慢.蛳聱点评本题亮点有:一是设计对照实验,需要理解"探究硫酸铜溶液量对反应速率影响",引发'控制何变量",如何使其它变量相同等问题;二是将形成原电池与影响固体与液体接触面联系起来,即深化实验细节.中学实验中锌与稀硫酸反应,加'i少量硫酸铜"能加快反应速率,本题深刻探究了"少量"的四,探究方案的设计最例4地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题.文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO,溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响.(1)实验前:①先用0.1mol,L硫酸溶液洗涤Fe粉,其目的是——,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O对脱氮的影响,应向KNO,溶液中通入——(写化学式).(2)下图表示足量Fe粉还原上述KNO溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度,pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去).请根据图中信息写出t.时刻前该反应的离子方程式——.rt时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe的浓度却没有增大,可能的原因是.时间/rain(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出如下假设,请你完成:假设一:溶液的pH;假设二:假设三:——;…'(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论.(已知溶液中的NO3-浓度可用离子色谱实验步骤.结论解析(1)铁与硝酸稀溶液反应还原产物除NH/~b,还可能有氮的氧化物,氧气在酸性条件下易氧化亚铁离子:4Fe+O2+4H~=4Fe"+2H:O,而铁离子又氧化铁粉:2Fe"+Fe一3Fe;实验前向溶液中通入氮气或稀有气体或NO等,排除氧气干扰(2)从图像看,t时,Fe溶液中浓度不变化,溶液仍呈酸性(pH<7),pH不变化;NO3-浓度减小,NH4浓度增大,反应仍在进行,亚铁离子可能水解导致c(Fe)减小(3)根据影响化学反应速率的因素提出假设,如温度,催化剂,浓度等.(4)假设一:验证pH对脱氮速率的影响,可以设置两种浓度相同KNO,溶液,相同温度,等量铁粉(且足量)实验,仅改变溶液pH,测定反应同时间时剩余NO3-浓度.由于脱氮反应没有明显现象,无法判断是否完全反应,即测定完全反应所需时间不可行.答案(1)除去铁表面的氧化膜N:或稀有气体(2)4Fe+10H+NO3一=4Fe+NIL+3H2OFe水解或与OH一结合(3)温度铁粉颗粒大小(4)①将两份相同的KNO,溶液装于两支试管;②调至溶液呈酸?~k.g_pH不相同,并通入氮气;③分别加入等量且足量同种铁粉;④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中NO,～浓度.若pH不同的溶液中N0,一浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,且酸性越强,脱氮速率越快.姆点评设计实验的思维方法是,设计控制变量,只改变假设中一个因素,其它条件调节成相同.控制变量法或参照法,不仅仅用于影响化学反应速率因素的实验设计,还可以用于其他实验设计,只要设计多条件对化学反应影响问题,都可以用控制变量法.例如,探究实验室制乙烯的浓硫酸浓度对产物成分的影响等.。
高中化学复习专题讲义：控制变量法在化学实验中的应用
二氧化碳的体积（mL）
672
840
896
672
(1)由第Ⅰ组数据中的CO2体积与样品质量之比，可以推测用2.49g样品进行同样的实验时，产生CO2_________mL(标准状况)。
(2)另取3.32g天然碱样品于300℃加热分解至完全（300℃时Na2CO3不分解），产生CO2112mL（标准状况）和水0.45g，计算并确定该天然碱的化学式。
4
答案：（1）
（2）NO（3）N2O因为该反应放热反应，当温度升高后，则生成N2O。（4） 和 2:3
解析：首先分析图象，c点时，溶液中 浓度最小，表明HNO3已全部耗完。 和 两段内均有气体放出，但两直线的斜率大小不同（与化学方程式中的系数相对应）。写出方程式：
反应开始时 段放出NO气体，随着反应过程的进行放出热量，体系温度升高且 更稀，所以此后 被还原的程度更深，故 段放出的气体是N2O。反应结束时，溶液中的主要阳离子是 和 。c、d两点投入的金属的物质的量之比为2:3。
因此，在0≤x≤0.6时，沉淀只有Fe(OH)3
x＝0时，Fe(OH)3沉淀量为0.1 mol，
x＝0.4时，Fe(OH)3沉淀量为0.06 mol，
x＝0.6时，Fe(OH)3沉淀量为0.04 mol，
在0.6≤x≤1内，总沉淀量：
n总＝0.1(1－x)＋0.1x＝0.04 mol
(3) 3A(1－x)＋4Ax＝0.36x＝ ＜x1
高中化学复习专题讲义：控制变量法在化学实验中的应用
1
影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一：他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸（0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L），设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
微专题突破2 控制变量法探究影响化学反应速率的因素(共12张PPT)
专题2 化学反应与能量转化
解析：选 D。探究温度对化学反应速率的影响，除了温度不同 外，其余条件必须完全相同，这样有利于做对比实验，以便得 出合理的结论。
专题2 化学反应与能量转化
2．下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据：
50
4
2.5
A．4－3－2－1
C．3－4－2－1
50 B．1－2－3－4 D．1－2－4－3
状态 块状 块状 块状 粉末状
[审题指导] 信息提取
专题2 化学反应与能量转化
形成思路
根据曲线图中曲线的斜率，得出化学
①曲线图中曲线的斜率 反应速率大小顺序 a>b>c>d。实验 1
越大，对应的化学反应 中盐酸的浓度最小，反应的温度最
专题2 化学反应与能量转化
等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反 应，测定在不同时间 t 产生氢气体积 V 的数据，根据数据绘制 得如图，则曲线 a、b、c、d 所对应的实验组别可能是( )
专题2 化学反应与能量转化
组别
c(HCl)(mol·L－1)
温度(℃)
1
2.0
25
2
2.5
30
3
2.5
专题2 化学反应与能量转化
控制变量法探究影响化学反应速率的因素
专题2 化学反应与能量转化
1．准确变量 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， 故为弄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，从而理清影响实验探究结果的因素。 2．定多变一 在探究时，应先确定其他因素不变，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，这样确定一种因素的影响 结果以后，再确定另一种因素的影响结果，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。
控制变量法在化学反应速率中应用
1．知识梳理
概念：衡量化学反应进行的快慢程度
通常用反应物浓度的减少或生 成物浓度的增加来表示υ＝ △c/△t
化
计算公式：υ=Δc/Δt
学
单位：mol/(L·min) 或mol/(L·s)
反等 应
统一标度法的应用(化学
速
反应的速率之比等于化学
率
方程式中各物质的计量数
影响因素： 1.反应物本身的性质（主要因
控制变量法在化学反应速率中的应用
深圳市宝安区教科培中心 左香华
教学目标
（一）知识与技能 1．理解化学反应速率的概念及相关的计算。 2．理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂 等)对反应速率的影响，认识其一般规律。 （二）过程与方法 1．理解“控制变量法”，学会运用控制变量 法分析和解决实际问题。 2．理解“对照实验法”，学会运用对照实验 法探究化学与生活中的实际问题。
5滴 FeCl3(aq)
5滴 CuSO4(aq)
2mL 5% H2O2(aq)
★“增补实验”，取3只小试管加 入3 mL 8%H2O2，然后分别加入 几0.1mol/LFeCl3(aq)、CuSO4溶 液、二氧化锰。观察现象。
[问题探究-6] 实验室给定了下列仪器和药 品，请设计一组实验探究固体的表面积、浓 度、温度、催化剂对化学反应速率的影响。 要求写出操作步骤、预期实验现象与结论。
收获与困惑！！
谢谢指导!
[问题探究-4]为比较Fe3+和Cu2+对
H2O2分解的催化效果，研究小组设计
了下图所示的实验。可通过 (现象)定
性比较得反应速率。有同学提出将CuSO4
改为CuCl2更为合理，其理由是
，
还要需要控制的变量是____________。
控制变量探究速率影响因素
“控制变量”实验探究化学反应速率的影响因素[专题解读]“控制变量”实验探究题主要是以表格或图像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，或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。
它能够很好地考查考生的实验设计与探究能力、比较归纳能力、数据分析与处理能力、信息提炼能力、知识迁移与应用能力。
解答该类题目的方法思路如下：(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，否则无法做出正确判断。
[典题示例](2018·高考北京卷)近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。
过程如下：(1)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。
将ii补充完整。
i．SO2＋4I－＋4H＋===S↓＋2I2＋2H2Oii.I2＋2H2O＋________===________＋________＋2I－(2)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18 mL SO2饱和溶液加入2 mL下列试剂中，密闭放置观察现象。
(已知：I2易溶解在KI溶液中)序号 A B C D试剂组成0.4 mol·L－1 KI a mol·L－1KI 0.2 mol·L－1H2SO40.2 mol·L－1H2SO40.2 mol·L－1 KI0．000 2 mol I2实验现象溶液变黄，一段时溶液变黄，出现浑无明显现象溶液由棕褐色很②比较A、B、C，可得出的结论是______________________________________。
化学实验中的控制变量与实验结果的可靠性评估
化学实验中的控制变量与实验结果的可靠性评估在进行化学实验时，为了获得准确的实验结果，我们需要控制各种变量的影响，并评估实验结果的可靠性。
本文将介绍控制变量的重要性以及评估实验结果可靠性的方法和技巧。
一、控制变量的重要性在进行化学实验时，存在着许多可能影响实验结果的变量，如温度、压力、浓度、反应时间等。
如果这些变量没有得到适当的控制，实验结果可能会受到其它因素的干扰，从而导致不准确甚至错误的结论。
因此，控制变量对于实验的准确性至关重要。
二、控制变量的方法1. 温度控制：在一些化学反应中，温度的变化可能会导致反应速率的改变，从而影响实验结果。
因此，我们可以使用恒温水浴或恒温箱来控制反应体系的温度，确保实验过程中温度保持恒定。
2. 浓度控制：实验中的溶液浓度也是一个重要的控制变量。
我们可以通过精确称取物质并加入固定体积的溶剂来控制溶液的浓度。
同时，在实验过程中要注意搅拌均匀，以保证反应物质的充分接触。
3. 压力控制：某些实验需要在特定的气体压力下进行，此时需要使用气体密封装置或恒定的气体压力源来控制压力，确保实验条件的一致性。
4. 反应时间控制：有些实验需要在一定的反应时间内进行观察和记录。
此时，我们可以使用计时器或者保持反应时间固定的方法来控制反应时间，确保实验结果的可比性。
三、评估实验结果的可靠性在完成实验后，我们需要对实验结果进行评估，以确定其可靠性。
以下是几种常用的评估方法：1. 重复实验：通过多次重复实验并比较结果的一致性，可以评估实验结果的可靠性。
如果多次实验结果相近，即具有较小的误差范围，说明实验结果相对可靠。
2. 对照实验：进行对照实验来与正式实验进行比较。
对照实验是在不改变某一变量的条件下进行的实验，以确定实验结果中该变量的影响。
通过对两者的对比分析，可以评估实验结果的可靠性。
3. 数据分析：进行统计学或数学处理，如平均值、标准差、误差百分比等，以评估实验结果的可靠性。
这些分析方法能够帮助我们发现数据中的异常点和离群值，进一步提高实验结果的可信度。
化学反应中的控制变量优化
化学反应中的控制变量优化化学反应中，控制变量是指那些不随实验条件变化而保持不变的因素，对于实验结果的准确性和可重复性起着重要的作用。
同时，通过控制变量，我们还可以优化化学反应的条件，以提高反应效率和产物纯度。
本文将介绍如何在化学反应中优化控制变量。
一、温度控制变量的优化温度是影响化学反应速率和产物选择性的重要因素之一。
在控制变量优化中，首先需要确定适合的反应温度范围。
过低的温度可能导致反应速率过慢，影响实验进展；而过高的温度则可能引发副反应、剧烈反应或产生不稳定产物。
因此，选择合适的反应温度是优化控制变量的重要步骤之一。
其次，我们可以通过控制反应温度的精确性来优化实验结果。
温度的精确控制可以通过使用恒温器、温控槽等设备来实现，以保持反应体系在整个反应过程中的恒定温度。
利用这些设备，我们可以在理论反应温度的基础上，进行微调，以实现更好的反应效果。
二、压力控制变量的优化在某些特定的化学反应中，压力是一个重要的控制变量。
例如，气相反应中，压力的变化可能会影响反应速率、平衡常数和产物选择性。
因此，控制反应中的压力是实验优化的重要环节之一。
首先，我们需要确定适合的反应压力范围。
过高或过低的压力都可能对反应结果产生不利影响。
我们可以通过改变反应器体积、气体输入量等方法来实现对压力的控制。
其次，压力的精确控制也是优化控制变量的重要一步。
我们可以使用压力计、调节阀等设备来精确地控制反应条件中的压力。
通过合适的调节，以达到理想的反应结果。
三、物质浓度控制变量的优化在溶液中的化学反应中，物质的浓度也是一个重要的控制变量。
浓度的变化可以影响反应速率、产物选择性和产率等因素。
因此，在进行化学反应时，合理控制物质的浓度非常重要。
首先，我们需要确定适宜的物质浓度范围。
过低的浓度可能导致反应速率过慢，影响实验效果；而过高的浓度则可能引发副反应、产物过饱和等问题。
因此，选择合适的物质浓度范围是优化控制变量的关键。
其次，我们可以通过稀释、浓缩等方法来实现物质浓度的精确控制。
2024届高考一轮复习化学教案(通用版)：变量控制探究影响化学反应速率的因素
微专题·大素养○17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 2O 2的浓度和体积均相同①两试管中溶液的温度相同②FeCl 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①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。
②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。
③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。
④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()组别对应曲线c(HCl)/mol·L－1反应温度/℃铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c 2.5块状4d 2.530块状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2.5mol·L－1C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L－1D.第3组实验的反应温度低于30℃2．为了研究一定浓度Fe2＋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.Fe2＋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Fe2＋的氧化率3．(双选)为了探究影响Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O的反应速率的因素，设计如下实验，下列说法正确的是()锥形瓶0.1mol·L－1Na2S2O3溶液/mL蒸馏水/mL0.2mol·L－1H2SO4溶液/mL反应温度出现浑浊的时间/s备注11001020℃10－2105520℃16－31001050℃5第10s开始，浑浊不再增多4106450℃8－A.该反应也可通过测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢B.3号锥形瓶用Na2S2O3表示的反应速率为0.005mol·L－1·s－1C.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4．(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：序号纯锌粉/g2.0mol·L－1硫酸溶液/mL温度/℃硫酸铜固体/g加入蒸馏水/mLⅠ 2.050.02500Ⅱ 2.040.025010.0Ⅲ 2.050.0250.20Ⅳ 2.050.025 4.00①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。
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②设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定(要求所测得的数据能直 接体现反应速率大小③)。 ③设计实验装置，完成如下装置示意图。
④参照下表格式④，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试 剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。 物理量 V[0.1 mol· L-1 实验序号 Fe2(SO4)3]/mL 1 2 a a
Fe2(SO4)3
集相
同体积的氧气所需时间或者相同时间内所收集氧气的体积，能直接体
现反应速率大小。
③测相同时间内收集氧气的体积用 ，测相同时间内收集
氧气的体积或收集相同体积气体所需时间用
。
④ 物理量 实验序号 1 2 V[H2O2] /mL b c V[H2O] /mL c b V[O2] /mL e e 时间/s d f
2 转化为Cr3+。某课题组 Nhomakorabea究发现，少量铁 (H2C2O4)能将其中的 Cr2O7
明矾［Al2Fe(SO4)4·24H2O］即可对该反应起催化作用。为进一步研
究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：
(1)在25 ℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相 同①，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量②，做对比实验， 完成以下实验设计表(表中不要留空格)。 实验编号 初始pH
(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。
［除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、
2 的浓度可用 K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中 Cr2O7
仪器测定］ 实验方案 (不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
【典题剖析】抽丝剥茧 关键信息 信息① 信息② 信息③ 信息④
微型专题突破
控制变量在测定化学反应速率 中的应用与影响
【考情播报】 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，若搞清 某个因素的影响，均需控制其他因素相同或不变，才能进行实验。因 此，控制变量思想在这部分体现较为充分，在近几年高考题中也多有 考查，且大多以探究型实验题的形式出现。这类题目以实验为研究手 段，尽管涉及因素较多，有其复杂性，但仍然重在考查考生的基础知 识、基本技能、分析能力和实验能力。常见的命题角度有： (1)探究浓度对化学反应速率的影响。
②③是为了对比草酸浓度的不同对速率的影响，所以在实验③中草酸 溶液和蒸馏水的总体积为40 mL即可(但不能与实验②的用量相同)。
出正确判断。
4.影响化学反应速率的“8”个重要因素：
(1)浓度 (2)温度 (3)压强 (4)催化剂 (5)固体的表面积
(6)原电池反应
(7)酸碱度
(8)光照强度
【典题示例】 角度一 探究浓度对化学反应速率的影响
(2014·广东高考节选)H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中 应用广泛。 (1)某小组拟在同浓度Fe3+的催化①下，探究H2O2浓度②对H2O2分解反应 速率的影响。限选试剂与仪器：30% H2O2、0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3、 蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒 温水浴槽、注射器
答案：(1)②收集相同体积的氧气所需时间或者相同时间内所收集氧 气的体积 ③
④ 物理量 实验序号 1 2 V[H2O2] /mL b c V[H2O] /mL c b V[O2] /mL e e 时间/s d f
角度二
探究溶液酸碱性对化学反应速率的影响
(2013·安徽高考)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸
(4)该课题组对铁明矾［Al2Fe(SO4)4·24H2O］中起催化作用④的成分
提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
假设一：Fe2+起催化作用； 假设二：______________________________________________； 假设三：______________________________________________； ……
溯本求源 信息分析与迁移
光照强度、废水样品浓度和催化剂条件相同 初始pH和草酸浓度变化
2 ①中 Cr2O 浓度比②下降较快，①速率大 7
Fe2+或Al3+或 起催化作用 SO2 4
【尝试解答】(1)由“调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，
做对比实验”可知实验①②是为了对比pH的不同对速率的影响，实验
(2)探究溶液酸碱性对化学反应速率的影响。 (3)探究原电池反应对化学反应速率的影响。 (4)探究温度及催化剂对化学反应速率的影响。 (5)探究综合因素对化学反应速率的影响。
【答题必备】 1.确定变量： 在研究影响化学反应速率和化学平衡的因素时，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，从而理清影响实验探究结果的因素。
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；这样确定一种因素的影响结果以后， 再确定另一种因素的影响结果，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
废水样品体 积/mL 60
60 60
草酸溶液 体积/mL 10
10
蒸馏水 体积/mL 30
30
①
② ③
4
5 5
2 浓度随时间变化关系如图所示。 测得实验①和②溶液中的 Cr2O7
(2)上述反应后草酸被氧化为________________(填化学式)。 (3)实验①和②的结果表明________________；实验①中0～t1时间段 反应速率v(Cr3+)＝ mol·L-1·min-1(用代数式表示)。
…… …… ……
【典题剖析】抽丝剥茧 关键信息 信息① 信息② 信息③ 信息④
溯本求源 信息分析与迁移
Fe3+是反应的催化剂 H2O2浓度是唯一变量 直接体现反应速率大小，需时间相同测浓度或浓度 相同测时间 保证混合液体积相同而H2O2浓度不同
【尝试解答】(1)②由2H2O2========2H2O+O2↑可知，通过测定收