第2章 微专题04 变量控制法与反应限度、速率图像（课件）-【创新思维】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册同步导学案（鲁科版2019）单选

微专题04　变量控制法与反应限度、速率图像 鲁科化学必修第二册 1 一、变量控制方法在探究化学反应速率的影响因素中的应用 1．变量控制法含义 科学研究中，对于多因素(多变量)的问题，常常采用只改变其中的某一个因素，控制其他因素不变的研究方法，使多因素的问题变成几个单因素的问题，分别加以研究，最后再将几个单因素问题的研究结果加以综合。这种变量控制方法是科学探究中常用的方法。例如，探究温度对化学反应速率的影响时，控制浓度和其他影响因素相同；而比较不同浓度对化学反应速率的影响时，则控制温度和其他影响因素相同；最后综合得出影响化学反应速率的多种因素。 鲁科化学必修第二册 2．常见考查形式 (1)以表格的形式给出多组实验数据，让同学们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，让同学们设计实验并分析各因素对化学反应速率的影响。 鲁科化学必修第二册 3．解题策略 (1)确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，找出影响实验探究结果的因素。 (2)定多变一：在探究时，应先控制其他的因素不变，只改变一种因素，探究这种因素与所探究问题的关系，然后按此方法依次分析其他因素与所探究问题的关系。 (3)数据有效：解答时注意选择的数据(或设置的实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。 鲁科化学必修第二册 1．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是(　　) 实 验 反应温 度/℃ Na2S2O3溶液 稀硫酸 H2O V/mL c/(mol· L－1) V/mL c/ (mol·L－1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 D 鲁科化学必修第二册 解析：温度越高，反应速率越快；反应物的浓度越大，反应速率越快。D组实验的反应温度最高，反应物浓度最大，故反应速率最快，最先出现浑浊。 鲁科化学必修第二册 2．在启普发生器中加入锌粒和稀硫酸制取氢气时，可加快反应速率的合理措施是(　　) A．用浓硫酸代替稀硫酸 B．给装置部分加热 C．滴加少量硫酸铜溶液 D．将锌粒改为锌粉 C 鲁科化学必修第二册 解析：浓硫酸具有强氧化性，和锌粒反应不能产生氢气，A项错误；启普发生器不能加热，且启普发生器中的固体不能选用粉末状的，B、D项错误；加入硫酸铜溶液，Zn和硫酸铜发生置换反应生成Cu，Zn、Cu和稀硫酸构成原电池而加快反应速率，C项正确。 鲁科化学必修第二册 3．(1)某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示： 序号 纯锌粉/g 2.0 mol·L－1硫酸溶液/ mL 温度/℃ 硫酸铜固体/g 加入蒸馏水/mL Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0 Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0 Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0 Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0 鲁科化学必修第二册 ①本实验待测数据可以是_______________________________________ ________________________________，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究________对锌与稀硫酸反应速率的影响。 ②实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是________________________________，写出有关反应的离子方程式：________________________________________ ________。 反应结束所需要的时间(或相同条件下，产生等体积的氢气所需要的时间) 硫酸浓度 探究硫酸铜的量对反应速率的影响 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu、Zn＋2H＋===Zn2＋ ＋H2↑ 鲁科化学必修第二册 解析：(1)实验Ⅰ和实验Ⅱ中，锌的质量和状态相同。硫酸的浓度不同，实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜，Cu2＋的氧化性强于H＋，首先发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快锌失电子的速率。但是加入的硫酸铜过多，生成的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进一步反应，产生氢气的速率会减慢。①本实验待测数据可以是反应结束所需要的时间或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响；②实验Ⅲ和实验Ⅳ加入的硫酸铜的质量不同，可以探究加入硫酸铜的量与反应速率的关系。 鲁科化学必修第二册 (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： 实验序号 体积V/mL K2S2O8溶液 水 KI溶液 Na2S2O3溶液 淀粉溶液