素养提升（三） 控制变量法探究影响化学反应速率的因素（课件+word）-《优化指导》2019版新课标同步课堂化学（人教版选修4）

素养提升(三)　控制变量法探究影响化学反应速率的因素 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 1．常见考查形式 (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 1．H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，溶液pH越小，H2O2分解速率越快 C．图丙表明，少量Mn2＋ 存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 [来源:学|科|网Z|X|X|K] D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大 D　[A项，由甲图可知，双氧水浓度越大，分解越快，错误；B项，由图乙可知，溶液的碱性越强即pH越大，双氧水分解越快，错误；C项，根据变量控制法，3个实验必须加入等量的Mn2＋才能比较溶液的碱性对双氧水分解的影响。由图丙可知，3个实验中由于仅在其中一个加了Mn2＋，错误；由图丙和图丁可知，溶液的碱性越强、Mn2＋浓度越大，双氧水分解越快，正确。] 2．某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时，通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。 编号 H2C2O4溶液[来源:Z+xx+k.Com] 酸性KMnO4溶液[来源:学科网] 温度℃ 浓度/mol·L－1 体积/mL 浓度/mol·L－1 体积/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 (1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4溶液转化为MnSO4，每消耗1 mol H2C2O4转移________mol电子。为了观察到紫色褪去，H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥____________。 (2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号，下同)，可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________。 (3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝_____________mol·L－1·min－1。 (4)已知50 ℃时c(MnO)～t的变化曲线如图。若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出25 ℃时c(MnO)～t的变化曲线示意图。 解析　(1)H2C2O4中碳的化合价是＋3价，CO2中碳的化合价为＋4价，故每消耗1 mol H2C2O4转移2 mol电子，配平反应的化学方程式为2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，为保证KMnO4完全反应，c(H2C2O4)∶c(KMnO4)≥2.5。(2)探究温度对反应速率的影响，则浓度必然相同，则为编号②和③；同理探究浓度对反应速率的影响的实验是①和②。(3)v(KMnO4)＝(0.010 mol·L－1×)÷()＝0.010 mol·L－1·min－1。(4)温度降低，化学反应速率减小，故KMnO4褪色时间延长，故作图时要同时体现25 ℃ MnO浓度降低比50 ℃时MnO的浓度降低缓慢和达到平衡时间比50 ℃时“拖后”。 答案　(1)2　2.5　(2)②和③　①和②　(3)0.010(或1.0×10－2) (4) $$ 素养提升(三)　控制变量法探究影响化学反应速率的因素 第二章　化学反应速率和化学平衡 化学 选修4 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。 化学 选修4 1．常见考查形式 (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。 化学 选修4 2．解题策略 化学 选修4 1．H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说