1、高考素能提升七控制变量法探究影响化学反应速率的因素素养说明: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,从而培养学生的科学探究与创新意识。1.考查类型(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3.实例分析探究温度、催化剂对反应 2H2O2=2H2OO2的影响,可以控制催化剂(是否加入 MnO2)和温度(加热、常温)为可变量,其他的则控制为不变量。探究对象
2、的反应2H2O2=2H2OO2控制的可变量催化剂温度控制的不变量浓度、温度等浓度、催化剂等实验方案取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中,向其中一支试管中加入少量MnO2,另一支不加,在常温下观察取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中,给其中一支试管加热,另一支不加热,观察考向1在比较反应速率大小中的应用典例1(2018 年北京卷节选)(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。将补充完整。.SO24I4H=S2I22H2O.I22H2O_=_2I(2)探究、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饱和溶液加入到2
3、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)B 是 A 的对比实验,则 a_。比较 A、B、C,可得出的结论是_。实验表明,SO2 的歧化反应速率 DA,结合、反应速率解释原因:_。序号试剂组成实验现象A0.4 molL1KI溶液变黄,一段时间后出现浑浊Ba molL1KI0.2 molL1H2SO4溶液变黄,出现浑浊较A快C0.2 molL1H2SO4无明显现象D0.2 molL1KI0.0002 mol I2溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快I是 SO2 歧化反应的催化剂,H+单独存在时不(2)0.4反应比反应具有催化作用,但 H可以加快歧化反应速率快;D
4、 中由反应产生的 H使反应加快思维模板 利用某一变量比较反应速率大小思维流程考向2实验方案的设计与评价典例2(2020年潍坊模拟)某小组利用 H2C2O4 溶液和酸性KMnO4 溶液反应来探究“反应条件对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:实验编号室温下,试管中所加试剂及其用量/mL室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6 molL1H2C2O4溶液H2O0.2 molL1KMnO4溶液3 molL1稀硫酸13.04.01.02.06.423.03.02.02.05.233.02.03.02.04.0回答下列问题:(1)已知酸性 KMnO4 溶液与 H2C2O4 溶液反应有CO2 生成,
5、用化学方程式表示该实验的实验原理:_。(2)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是_。(3)利用实验3 中数据计算,用 KMnO4 的浓度变化表示的反应速率为 v(KMnO4)_。(4)该小组同学根据经验绘制了 n(Mn2)随时间变化趋势的示意图,如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中 n(Mn2)随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。甲乙该小组同学提出的假设是_。请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是_。实验编号室温下,试管中所加试剂及其用量/mL 再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6 molL1H2C2O4溶液H2O0.2 molL1KMnO4溶液3 molL1稀硫酸43.02.03.02.0_t答案:(1)2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O(2)其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应速率增大(3)1.5102 mol(Lmin)1(4)生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2对该反应有催化作用)MnSO4与实验3比较,溶液褪色所需时间短(或所用时间(t)小于4 min或其他合理答案)思维模板 探究化学变量对化学反应速率的影响思维流程