2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第7章第33講 微專題17　控制變量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 (含解析)

這是一份2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第7章第33講 微專題17　控制變量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素 (含解析)，共4頁。試卷主要包含了常見考查形式，解題策略，實例分析等內(nèi)容，歡迎下載使用。
      17　控制變量探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素在研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時，由于外界影響因素較多，故為搞清楚某個因素的影響需控制其他因素相同或不變，再進行實驗。因此，常用控制變量思想解決該類問題。1．常見考查形式(1)以表格的形式給出多組實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生找出每組數(shù)據(jù)的變化對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)給出影響化學(xué)反應(yīng)速率的幾種因素，讓學(xué)生設(shè)計實驗分析各因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。2．解題策略(1)確定變量解答這類題目時首先要認真審題，理清影響實驗探究結(jié)果的因素有哪些。(2)定多變一在探究時，應(yīng)該先確定其他的因素不變，只變化一種因素，看這種因素與探究的問題存在怎樣的關(guān)系；這樣確定一種以后，再確定另一種，通過分析每種因素與所探究問題之間的關(guān)系，得出所有影響因素與所探究問題之間的關(guān)系。(3)數(shù)據(jù)有效解答時注意選擇數(shù)據(jù)(或設(shè)置實驗)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。3．實例分析探究溫度、催化劑對反應(yīng)：2H2O2===2H2O＋O2↑的影響，可以確定催化劑(是否加入MnO2)和溫度(加熱、常溫)作為可變量，其他的則控制為不變量。探究對象的反應(yīng)2H2O2===2H2O＋O2↑控制的可變量催化劑溫度控制的不變量濃度、溫度等濃度、催化劑等實驗方案取相同量的5%H2O2溶液于兩支規(guī)格相同的試管中，向其中一支試管中加入少量MnO2，另一支不加，在常溫下觀察取相同量的5%H2O2溶液于兩支規(guī)格相同的試管中，給其中一支試管加熱，另一支不加熱，觀察 1．(2019·洛陽月考)等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng)，測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實驗條件，下列說法一定不正確的是(　　)
組別對應(yīng)曲線c(HCl)/mol·L－1反應(yīng)溫度/℃鐵的狀態(tài)1a 30粉末狀2b 30粉末狀3c2.5 塊狀4d2.530塊狀 A．第4組實驗的反應(yīng)速率最慢B．第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5 mol·L－1C．第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5 mol·L－1D．第3組實驗的反應(yīng)溫度低于30 ℃答案　D解析　由圖像可知，1、2、3、4四組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實驗，反應(yīng)所用時間最長，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實驗，反應(yīng)所用時間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸濃度應(yīng)大于2.5 mol·L－1，B正確；第2組實驗，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5 mol·L－1，C正確；由3、4組實驗并結(jié)合圖像知第3組實驗中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30 ℃，D錯誤。2．(2017·江蘇，10)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 ℃時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是(　　)A．圖甲表明，其他條件相同時，H2O2濃度越小，其分解速率越快B．圖乙表明，其他條件相同時，溶液pH越小，H2O2分解速率越快C．圖丙表明，少量Mn2＋存在時，溶液堿性越強，H2O2分解速率越快D．圖丙和圖丁表明，堿性溶液中，Mn2＋對H2O2分解速率的影響大答案　D解析　A項，濃度對反應(yīng)速率的影響是濃度越大，反應(yīng)速率越快，錯誤；B項，NaOH濃度越大，即pH越大，H2O2分解速率越快，錯誤；C項，由圖可知，Mn2＋存在時，0.1 mol·L－1 NaOH溶液中H2O2的分解速率比1.0 mol·L－1的NaOH中的快，錯誤；D項，由圖可知，堿性條件下，Mn2＋存在時，對H2O2分解速率影響大，正確。3．(2020·石家莊模擬)為了研究一定濃度Fe2＋的溶液在不同條件下被氧氣氧化的氧化率，實驗結(jié)果如下圖所示，判斷下列說法正確的是(　　)A．pH越小，氧化率越大B．溫度越高，氧化率越小C．Fe2＋的氧化率僅與溶液的pH和溫度有關(guān)D．實驗說明降低pH、升高溫度有利于提高Fe2＋的氧化率答案　D解析　由②③可知，溫度相同時，pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同時，溫度越高，氧化率越大；C項，Fe2＋的氧化率除受pH、溫度影響外，還受其他因素影響，如濃度等。4．(1)某同學(xué)設(shè)計如下實驗方案探究影響鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的因素，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：序號純鋅粉/g2.0 mol·L－1硫酸溶液/mL溫度/℃硫酸銅固體/g加入蒸餾水/mLⅠ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00 ①本實驗待測數(shù)據(jù)可以是__________________________________，實驗Ⅰ和實驗Ⅱ可以探究__________對鋅與稀硫酸反應(yīng)速率的影響。②實驗Ⅲ和實驗Ⅳ的目的是____________________________________________________，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________________。(2)為探究反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，設(shè)計的實驗方案如下表：實驗序號體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.0 表中Vx＝________，理由是_________________________。答案　(1)①反應(yīng)結(jié)束所需要的時間(或相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時間)　硫酸濃度　②探究硫酸銅的質(zhì)量對反應(yīng)速率的影響　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑  (2)2.0　保證反應(yīng)物K2S2O8濃度的改變，而其他物質(zhì)的濃度不變解析　(1)實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中，鋅的質(zhì)量和狀態(tài)相同，硫酸的濃度不同，實驗Ⅲ和實驗Ⅳ中加入硫酸銅，Cu2＋的氧化性強于H＋，首先發(fā)生反應(yīng)Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的銅附著在鋅表面，在稀硫酸溶液中構(gòu)成原電池，加快鋅失電子。但是加入的硫酸銅過多，生成的銅會覆蓋在鋅表面，阻止鋅與稀硫酸進一步反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的速率會減慢。①本實驗待測數(shù)據(jù)可以是“反應(yīng)結(jié)束所需要的時間”或“相同條件下產(chǎn)生等體積的氫氣所需要的時間”，實驗Ⅰ和實驗Ⅱ可以探究硫酸的濃度對反應(yīng)速率的影響。②實驗Ⅲ和實驗Ⅳ加入的硫酸銅的質(zhì)量不同，可以探究加入硫酸銅的質(zhì)量與反應(yīng)速率的關(guān)系。(2)實驗的目的是探究K2S2O8溶液的濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保證每組實驗中其他物質(zhì)的濃度相等，即溶液的總體積相等(即為20.0 mL)，從而可知Vx＝2.0。控制變量法解決問題的基本思路[以第4題(1)為例]