高考化学控制变量法实验题

高考化学控制变量法实验题

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教学设计方案

控制变量法实验题

当研究多个因素之间的关系时，往往先控制住其他几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，这种方法叫控制变量法。

例题．（16分）甲、乙组同学分别做了以下探究实验。（1）甲组探究Cl 2与Na 2SO 3溶液反应，实验装置如下。

①请指出该装置的不足之处、。

溶液

②Cl 2与Na 2SO 3溶液反应的离子方程式为。

③设计实验，简述实验步骤，证明洗气瓶中的Na 2SO 3已被氧化。（2）乙组探究乙酸乙酯（沸点77.1℃）在不同温度、不同浓度NaOH 溶液中的水解速率。取四支大小相同的试管，在试管外壁贴上体积刻度纸，按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后，记录酯层的体积来确定水解反应的速率。

④请完成上表，其中V 2 V 4 V 5 。

⑤实验中，可用饱和食盐水替代蒸馏水，其优点是；但不能用饱和Na 2CO 3

溶液替代蒸馏水，其原因是。

⑥实验中，试管Ⅳ比试管Ⅱ中的酯层减少更快，其原因有：温度高速率快，还可能有。

1、Fenton 法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好pH 和Fe 2 浓度的废水中加入H 2O 2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP ，探究有关因素对该降解反应速率的影响。

[实验设计]控制p-CP 的初始浓度相同，恒定实验温度在298K 或313K （其余实验条件见下表），设计如下对比试验。

（12科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO 和CO 转变成CO 2和N 2，其反应为：2NO ＋2CO

2CO 2＋N 2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：

（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应

速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，

①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO 浓度随时间变

化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。

3、（福建卷—12题）某探究小组利用丙酮的溴代反应：

，来研究反应物浓度与反应速率的关系。

反应速率v(Br2) 通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得．．． A. 增大c(CH3COCH 3) ，v(Br2) 增大 B. 实验②和③的v(Br2) 相等 C. 增

大c(HCl)，v(Br2) 增大 D. 增大c(Br2) ，v(Br2) 增大 4、（全国卷Ⅱ—27题）某温度时，在2L 密闭容器中气态物质X 和Y 反应生成气态物质Z ，它们的物质的量随时间的

变化如表所示。……

(5) 如果该反应是放热反应。改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z 随时间变化

CH 3COCH 3+Br 3COCH 2Br +HBr

的曲线①、②、③（如右图所示）则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是：

①_____，②______，③ 。 5、室温下，在0.2 mol ·L -1Al 2(SO4) 3溶液中，逐

滴加入1.0 mol ·L -1NaOH 溶液，实验测得溶液PH 随NaOH 溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是（）

A ．a 点时，溶液呈酸性的原因是Al 3+水解，离子方程式为Al 3++3OH -Al(OH)3

B ．a→b 段，溶液的PH 增大，Al 3+浓度不变

C ．b →c 段，加入的OH -主要用于生成Al(OH)3沉淀

D ．d 点时，Al(OH)3沉淀

开始溶解 6、（14分）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。从胶头滴管中滴入

几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。

图1

（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）

（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t 2时，容器中压强明显小于起

始压强，其原因是铁发生了腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动的方向；此时，碳粉表面发生了（填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式为____________。

图2 图3

（3）该小组对图2中的0 ~t 1时压强变大的原因提出如下假设。请你完成假设二：

假设一：发生析氢腐蚀产生气体；假设二：．．．．．．

（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设

计一种方案验证假设一，写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）

7、(15分)NaHSO 4可被过量KIO 3氧化，当NaHSO 3。完全消耗时即有I 2析出。某课题组用淀粉作指示剂，通过测定溶液变蓝所用时间来探究影响化学反应速率的因素。

（1）写出NaHSO 3溶液与过量KIO 3溶液反应生成I 2的离子方程式：。

（2）调节反应物浓度和温度进行对比实验，记录结果如下：

（3）改变反应温度，重复实验③，得到温度(T)与溶液变蓝所需时间(t)的关系如图

所示(“×××”表示超过50℃后溶液不会再变蓝) 。

①在30℃下，若溶液变蓝时，I 2的物质的量为nmol ，则从反应开始至溶液变蓝，

IO 3-的平均反应速率mol ·L -1·s -1(写出表达式即可，不要化简) 。

②根据图像，请你分析温度低于50℃时，溶液变蓝所需时间与反应温度的关系：

（4）将NaHSO 3溶液与KIO 3溶液混合(预先加入可溶性淀粉为指示剂) ，用速率检

测仪检测出起始阶段反应速率逐渐增大，一

段时间后反应速率又逐渐减小。课题组对起始阶段反应速率逐渐增大的原因提出如下

假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：反应生成的SO 42-对反应起催化作用，SO 42-浓度越大反应速率越快；假

设二：

；假设三：；………………

（5）请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容（反应速率可用测速仪测

8、（14分）