微专题16变量控制探究影响化学反应速率的因素\n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，故为搞清楚某个因素的影响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．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。\n2．解题策略(1)确定变量解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。(2)定多变一在探究时，应该先确定其他的因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。(3)数据有效解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。\n3．实例分析探究温度、浓度、催化剂对化学反应速率的影响探究温度浓度催化剂变量温度不同浓度不同催化剂不同举例备注两试管中H2O2的浓度和体积均相同①两试管中溶液的温度相同②FeCl3溶液的体积相同加入催化剂的体积相同可保证加入催化剂后过氧化氢的浓度相同；对比实验中加入相同体积的水也是为了保证过氧化氢的浓度相同\n\n微点拨\n注意事项①要选择合适的化学反应，所选择的反应不能太灵敏，也不能太迟钝。②反应物的浓度要适当，不能太大，而探索浓度变量时，浓度间的差别也不能太大。③要有规律地设计不同的反应体系的温度，也要注意物质的相应性质，不能选择会引起反应体系发生变化的温度。④对变量要进行适当的组合，组合的一般原则是“变一定多”，即保持其他变量不变，改变其中一个变量的值进行实验，测定数据，通过系列实验，找出变量对反应的影响。\n【专题精练】1．等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测得在不同时间(t)内产生气体体积(V)的数据如图所示，根据图示分析实验条件，下列说法一定不正确的是()A.第4组实验的反应速率最慢B.第1组实验中盐酸的浓度大于2.5mol·L－1C.第2组实验中盐酸的浓度等于2.5mol·L－1D.第3组实验的反应温度低于30℃组别对应曲线c(HCl)/mol·L－1反应温度/℃铁的状态1a30粉末状2b30粉末状3c2.5块状4d2.530块状答案：D\n解析：由图像可知，1、2、3、4四组实验产生的氢气一样多，只是反应速率有快慢之分。第4组实验，反应所用时间最长，故反应速率最慢，A正确；第1组实验，反应所用时间最短，故反应速率最快，根据控制变量法原则知盐酸浓度应大于2.5mol·L－1，B正确；第2组实验，铁是粉末状，与3、4组块状铁相区别，根据控制变量法原则知盐酸的浓度应等于2.5mol·L－1，C正确；由3、4组实验并结合图像知第3组实验中反应温度应高于30℃，D错误。\n2．为了研究一定浓度Fe2＋的溶液在不同条件下被氧气氧化的氧化率，实验结果如下图所示，判断下列说法正确的是()A.pH越小，氧化率越大B.温度越高，氧化率越小C.Fe2＋的氧化率仅与溶液的pH和温度有关D.实验说明降低pH、升高温度有利于提高Fe2＋的氧化率解析：由②③可知，温度相同时，pH越小，氧化率越大，由①②可知，pH相同时，温度越高，氧化率越大；C项，Fe2＋的氧化率除受pH、温度影响外，还受其他因素影响，如浓度等。答案：D\n3．(双选)为了探究影响Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O的反应速率的因素，设计如下实验，下列说法正确的是()A.该反应也可通过测定SO2的体积变化来表示化学反应速率的快慢B.3号锥形瓶用Na2S2O3表示的反应速率为0.005mol·L－1·s－1C.由2号锥形瓶和3号锥形瓶实验结果可得，温度越高反应速率越快D.由1号锥形瓶和4号锥形瓶实验结果可得，温度越高反应速率越快锥形瓶0.1mol·L－1Na2S2O3溶液/mL蒸馏水/mL0.2mol·L－1H2SO4溶液/mL反应温度出现浑浊的时间/s备注11001020℃10－2105520℃16－31001050℃5第10s开始，浑浊不再增多4106450℃8－答案：BD\n解析：气体体积受温度的影响较大，因此不能通过测定SO2体积的变化来表示化学反应速率的快慢，A错误；3号锥形瓶第10s开始浑浊不再增多，说明已反应完全，v(Na2S2O3)＝＝0.005mol·L－1·s－1，B正确；2号锥形瓶和3号锥形瓶对比，3号锥形瓶中硫酸的浓度比2号锥形瓶的大，反应温度：2号锥形瓶<3号锥形瓶，3号锥形瓶中Na2S2O3与H2SO4的反应速率比2号锥形瓶中的反应速率快，不能确定是哪个因素影响化学反应速率，C错误；1号锥形瓶和4号锥形瓶对比，1号锥形瓶中硫酸的浓度大于4号锥形瓶，反应温度：1号锥形瓶<4号锥形瓶，但4号锥形瓶中Na2S2O3与H2SO4的反应速率大于1号锥形瓶，因此说明温度越高，反应速率越快，D正确。\n4．碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.20mol·L－1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L－1(NH4)2S2O8、0.10mol·L－1Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：===＋I2(慢===(无色)＋2I－(快)结合表中数据判断下列说法错误的是()A.a＝5，b＝5B.实验Ⅰ中，用Na2S2O3表示的反应速率为)＝mol·L－1·s－1C.反应液初始浓度越大，反应时间越短，平均反应速率越大D.为确保能观察到蓝色，需满足的关系为)<2实验编号ⅠⅡⅢⅣⅤ试剂用量/(mL)0.20mol·L－1(NH4)2S2O810.05.02.510.010.00.20mol·L－1KI10.010.010.05.02.50.10mol·L－1Na2S2O34.04.04.04.04.00.2%淀粉溶液2.02.02.02.02.0蒸馏水0.0a7.5b7.5显色时间Δt/(s)352112356107答案：B\n解析：为了控制溶液总体积不变，故a＝b＝5，A项正确；由v＝，Δt＝35s，Δc＝＝mol/L，则v＝＝mol·L－1·s－1，B项错误；对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知反应物初始浓度越大，反应时间越短，平均速率越大，C项正确；由反应，是慢反应，而2I－为快反应，为能看到蓝色，)<2，D项正确。\n5．(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：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：_________________________________。序号纯锌粉/g2.0mol·L－1硫酸溶液/mL温度/℃硫酸铜固体/g加入蒸馏水/mLⅠ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00反应结束所需要的时间硫酸浓度探究硫酸铜的质量对反应速率的影响Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑\n(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＝________，理由是________________________________________________。实验序号体积V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液①10.00.04.04.02.0②9.01.04.04.02.0③8.0Vx4.04.02.02.0保证反应物K2S2O8浓度的改变，而其他物质的浓度不变\n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。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质量与反应速率的关系。(2)实验的目的是探究K2S2O8溶液的浓度对化学反应速率的影响，故应保证每组实验中其他物质的浓度相等，即溶液的总体积相等(即为20.0mL)，从而可知Vx＝2.0。
