全国卷热考微专题(13)“变量控制”实验探究影响化学反应速率的因素-高考化学一轮复习练习

全国卷热考微专题(13)“变量控制”实

验探究影响化学反应速率的因素

“变量控制”实验探究化学反应速率的因素，前些年新课标卷中有所考查，近几年未出现过。该类题型以表格或图象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。

预测全国卷还会以新的形式出现。该类题型的考查角度如下：

(1)探究浓度、温度、压强、催化剂等外界条件对化学反应速率的影响。

(2)探究综合因素对化学反应速率的影响。

(3)外界条件对化学反应速率影响实验探究的迁移应用。

(2014·广东卷)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

限制试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100 mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)

(1)实验目的：探究________对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

(2)设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案[列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中V(溶液)表示所配制溶液的体积]。

化铵水解程度的影响。

如果是探究温度对溶液中氯化铵水解程度的影响时，可以测定不同温度下溶液的pH；如果是探究浓度对溶液中氯化铵水解程度的影响时，可以测定不同浓度下溶液的pH。

因此实验表格可以为

(2)

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。

1．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na 2S 2O 3＋H 2SO 4===Na 2SO 4＋SO 2↑＋S ↓＋H 2O ，下列各组实验中最先出现浑浊的是( )

温度最高、反应物Na 2S 2O 3的浓度最大，其反应速率最大，故最先看

到浑浊(有硫单质生成)。

答案：D

2．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。请回答下列问题：

(1)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是___________

______________________________________________________。

(2)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的时间。

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V9＝________。

解析：(1)由于Zn与反应生成的Cu及硫酸溶液组成了Cu－Zn 原电池，大大加快了生成氢气的反应速率。

(2)因为要研究硫酸铜的量对反应速率的影响，故应保持硫酸的浓度在各组实验中相同，则硫酸溶液的体积均取30 mL，根据F中增加的水与硫酸铜溶液的体积之和为20 mL，可以求得各组实验中加入水的体积分别为V7＝20 mL，V8＝19.5 mL，V9＝17.5 mL，V10＝15 mL，实验E中加入的硫酸铜的体积V6＝10 mL。

答案：(1)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu－Zn原电

池，加快了氢气生成的速率

(2)30 10 17.5

3．碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50 mol·L －1 KI 、0.2%淀粉溶液、0.20 mol·L －1 K 2S 2O 8、0.10 mol·L －1 Na 2S 2O 3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。

已知：S 2O 2－8＋2I －===2SO 2－4＋I 2 (慢) I 2＋2S 2O 2－3===2I －＋S 4O 2－6 (快)

(1)向KI 、Na 2S 2O 3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K 2S 2O 8溶液，当溶液中的________耗尽后，溶液颜色将由无色变为蓝色。为确

保能观察到蓝色，S 2O 2－3与S 2O 2－

8初始的物质的量需满足的关系为n (S 2O 2－3)∶n (S 2O 2－8)________。

(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：

x ______________________________________________________。

(3)已知某条件下，S 2O 2－

4的ct 变化曲线如图所示，

若保持其他条

件不变，请在图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时S2O2－8的ct变化曲线示意图(进行相应的标注)。

解析：(1) 淀粉溶液遇I2显蓝色，溶液由无色变为蓝色时，溶液中有I2，说明Na2S2O3耗尽。由题给离子反应可得关系式S2O2－8～I2～2S2O2－3，n(S2O2－3)∶n(S2O2－8)＜2时，能观察到蓝色。

(2)对照实验探究浓度对反应速率的影响须保证其他条件完全一致，故应加水2.0 mL以保证溶液总体积相同。

(3)温度降低反应速率变慢，加入催化剂，反应速率加快。

答案：(1)S2O2－3(其他合理写法也可)＜2

(2)2.0保证溶液总体积相同，仅改变S2O2－8的浓度而其他物质的浓度不变(其他合理答案也可)

(3)如图

4．利用催化剂可使NO和CO发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO 2(g)＋N2(g)ΔH<0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在实验设计表中。