1、实验探究系列（六）变量探究型实验题【案例分析】(2012广东高考31)碘在科研与生活中有重要应用，某兴趣小组用0.50 molL-1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL-1K2S2O8、0.10 molL-1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8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，初始的物质的量需满足的关系为：(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：表中Vx=_ mL,理由是_。实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2
2、S2O3溶液淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0Vx4.04.02.0关 键 信 息推 断 结 论信息向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液，发生反应：+2I-=+I2(慢)I2+=2I-+(快)要使反应后的溶液颜色确保为蓝色，则反应后必须有I2存在，则应使Na2S2O3耗尽，使K2S2O8与KI生成的I2不被还原【审题信息快速推断】关 键 信 息推 断 结 论信息根据反应+2I-=+I2(慢)I2+=2I-+(快)中化学计量数关系要使第一步反应生成的I2恰在第二步反应中被还原，则=2。使Na2S2O3耗尽，K2S2O8过量
3、，则关 键 信 息推 断 结 论信息探究反应物浓度对化学反应速率的影响应采用“定多变一法”，即控制其他变量相等，只有一个变量改变进行研究信息(2)的三个实验中，KI溶液和Na2S2O3溶液的体积分别相等，与相比较，减少1 mLK2S2O8溶液，增加1 mL水，混合液总体积相等和溶液总体积相同，则混合液中KI、Na2S2O3的浓度分别相同，与相比，减少了K2S2O8的体积。因此中K2S2O8溶液体积继续减小，则应再增加水的体积，保证溶液总体积相同【规范答案警示失误】(1)Na2S2O3 2”或“1”。错因：没有正确分析Na2S2O3和K2S2O8溶液，哪一种物质应该过量，导致解答错误。(2)2.
4、0 保证其他条件不变，只改变反应物K2S2O8浓度,才能达到对照实验的目的错答：“保证反应物的浓度改变，才能达到实验目的”。错因：解答变量探究性试题，应保证其他变量相等，只有一个变量发生改变。本题中只有反应物K2S2O8的浓度发生改变。得分要点：解答本小题时要注意以下两点：理解KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中的反应过程，体会过量问题。确定浓度对化学反应速率的影响，应保证其他条件不变，只改变一种物质的浓度。【类题试解】(2013温州模拟)碱式碳酸铜的成分有多种，其化学式一般可表示为xCu(OH)2yCuCO3。孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石，其主要成分是Cu(OH)2CuCO3。某兴趣小组
5、为探究制取孔雀石的最佳反应条件，设计了如下实验：实验1：将2.0 mL 0.50 molL-1的Cu(NO3)2溶液、2.0 mL 0.50 molL-1的NaOH溶液和0.25 molL-1的Na2CO3溶液按下表所示体积混合。实验记录如下：编号V(Na2CO3)/mL沉淀情况12.8多、蓝色22.4多、蓝色32.0较多、绿色41.6较少、绿色实验2：将合适比例的混合物在下表所示温度下反应。实验记录如下：编号反应温度/沉淀情况140多、蓝色260少、浅绿色375较多、绿色480较多、绿色(少量褐色)请回答下列问题：(1)实验室制取少许孔雀石，应该采用的条件是Cu(NO3)2与n(Na2CO3
6、)的物质的量之比_；温度_。(2)80 时，所制得的孔雀石有少量褐色物质的原因是_。【审题信息快速推断】细审本题，写出你读取的有效信息和由此推断出的结论。【信息1】孔雀石呈绿色；结论：保证沉淀的颜色为绿色，而不是蓝色。【信息2】V(Na2CO3)=2.0 mL，绿色沉淀较多；V(Na2CO3)=1.6 mL，绿色沉淀较少；结论：采用的条件中V(Na2CO3)=2.0 mL，则nCu(NO3)2n(Na2CO3)=(0.50 molL10.002 0 L)(0.25 molL10.002 0 L)=21。【信息3】反应温度为75 或80，绿色沉淀较多，但80 时有少量褐色沉淀；结论：合适的反应温度应选用75。【参考答案】(1)nCu(NO3)2n(Na2CO3)=2175 (2)Cu(OH)2受热分解为CuO
