广东省中山市古镇高级中学2022届高三化学专题训练6实验数据【例题】“碘钟”实验中，3I-+S2O82-=I 3-+2SO 42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：实验编号①②③④⑤c(I-)/mol·L-0.0400.0800.0800.1600.120c(S2O82-)/mol·L-0.0400.0400.0800.0200.040t/s88.044.022.044.0t1回答下列问题：（1）该实验的目的是。（2）显色时间t1=。（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为（填字母）A、<22.0sB、22.0~44.0sC、>44.0sD、数据不足，无法判断（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是_________________________________。【分析】1、命题意图分析该高考题以“碘钟”实验为背景，考查了学生对影响化学反应速率的外界因素，如浓度、温度及其规律的认识和理解，学生对图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，学生对实验数据的分析、整理、归纳等方面的思维能力。体现出考纲对学生根据实验试题要求，分析或处理实验数据，得出合理结论的要求。2、审题要点该类题目的审题要点主要在于数据图表的解读以及如何将图标数据中的信息与实验目的紧密联系。本题的实验目的是测定反应速率，给出的实验数据是反应物的浓度和反应时间，则该实验应该主要探讨的是反应物浓度与反应速率的关系，只有明确了实验目的，才能找准要分析的目标，有的放矢。3、解题思路分析本题探讨的是反应物浓度对化学反应速率的影响，但是题目给出的反应物浓度有两种，如何综合考虑两种反应物浓度对反应速率的影响呢？我们可以将其作为两个变量，分析当其中一个变量（即一种反应物浓度）保持不变时，反应速率的变化，然后分析当两个变量同时变化一定的倍数时，反应速率的变化，就可以看到其中的规律。8对比数据组①和数据组②，可以看到，c(S2O82-)不变，c(I-)增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；对比数据组②和数据组③，可以看到，c(I-)不变，c(S2O82-)增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；由此可见两个变量其实都会影响反应速率的。对比数据组①和数据组③，可以看到，c(I-)和c(S2O82-)均增大到2倍时，反应时间为原反应时间的1/4，即反应速率加快了4倍；对比数据组①和数据组④，可以看到，c(I-)增大到4倍和c(S2O82-)减小到1/2时，反应时间为原反应时间的1/2，即反应速率加快了2倍；由此可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说均是如此，由此可得出结论“反应速率与反应物起始浓度乘积成正比”，并由此可计算相关反应速率。实验①和实验⑤对比，实验⑤的c(I-)为实验①的三倍，而c(S2O82-)保持不变，则由此可计算该反应时间应为实验①反应时间的1/3，即29.3s（思考：除了上述分组对比方法，你还能怎样对数据进行分组比较，得出同样的结论？）第（3）小题则探讨的是温度对反应速率的影响，这一影响因素与表中的几组数据并无直接关系，可直接通过所学规律“化学反应速率随温度升高加快”解决，判断相同条件下，温度较高时，反应速率更快，即40℃时反应所需时间小于题目中20℃时同等条件下的反应时间。选A选项。解决该类试题应注意：①认真审题，明确实验目的，理解直接测量与实验目的间的逻辑和数学关系。②理解变量控制的思想在实验设计和数据分析中的运用。③文字表述和计算注意研究范围的准确性及变量之间的逻辑关系。如本题（4）中，结论只有准确表达出“乘积”二字才能准确概括题中几组数据的规律。【拓展】1．（2022广东卷20改）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L-1、2.00mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K，每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：8（2）实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图，请在图中，画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。2．（2022广州一模）pKa常用于表示物质的酸性强弱，pKa的数值越小，该物质的酸性越强。已知卤素原子对饱和脂肪酸的酸性影响具有相似性。25℃时一些卤代饱和脂肪酸的pKa数值如下：可见，25℃时卤素原子对卤代饱和脂肪酸的酸性影响有（写出2条即可）：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；根据上述数据和规律判断，Cl2CHCOOH的pKa的数值范围为_________________。8答案：例题：（1）研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响。（2）29.3s（3）A。（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）。拓展1：（1）实验编号T/K大理石规格HNO3浓度／mol·L-1实验目的①（Ⅱ）③（Ⅲ）④②298粗颗粒1.00③308粗颗粒2.00④298细颗粒2.00（2）拓展2：①一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱。②含有相同卤素原子的卤代乙酸的酸性随卤素原子个数的增多而增强。③卤素原子离羧基越远，一卤代饱和脂肪酸的酸性越弱。（任写两个，每空2分【练习】1．已知反应：BrO3－+5Br－+6H+==3Br2+3H2O，某探究学习小组利用该反应对化学反应速率与反应物浓度的关系进行探究，在20℃进行实验，得到的数据如下表：2．8回答下列问题：（1）反应速率v2=_____________mol·L－1·s－1。（2）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号①对应浓度的实验，反应速率v（填字母）A．<4.8×10－8mol·L－1·S－1B．2.4×10－8～4.8×10－8mol·L－1·S－1C．>4.8×10－8mol·L－1·S－1D．数据不足，无法判断（3）通过分析比较上表数据，得到的结论是（用数学表达式表示）。2．同学们为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率（观察镁条消失的时间）的影响，他们准备了以下化学用品：0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3COOH溶液、4条镁条（形状、大小、质量相同）、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298K和308K。（1）该实验缺少的仪器是。（2）酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下面实验设计表：（3）预测：相同温度、相同浓度时，刚开始时两者产气的速率盐酸醋酸（填：=、>、<），镁条最先消失的是；如果镁条足量时，选pH相同、等体积的盐酸和醋酸，产气最多的是。（4）若（2）中实验①镁条消失的时间是20s，则镁条剩余质量与时间关系图如右图。假设：该反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍；温度相同时，醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2，请你在此图中大致画出“实验②”（用实线）、“实验④中醋酸实验”（用虚线）的镁条质量与时间关系曲线。1．下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。8（1）NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为。（2）由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是。（3）与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_、。4．已知羰基化合物与饱和NaHSO3溶液可以发生以下反应：（1）羰基化合物和饱和NaHSO3的反应速率如下：可见，取代基对羰基化合物和NaHSO3反应的影响有（写出3条即可）①②③（2）利用以上可逆反应可以分离醛和酮的混合物，请写出能使醛与NaHSO3生成的沉淀重新溶解的试剂的化学式（写出2种，属于不同类别的物质）。5．工业上利用硫酸渣（含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红（Fe2O3），滤渣溶解后需要将Fe2+氧化，根据下图有关数据，你认为氧化的合适条件是。86．某校研究性学习小组研究为研究水滑石的组成、结构和性质，进行了水滑石样品的恒重分析实验。已知天然水滑石的化学式可表示为：6MgO·Al2O3·CO2·12H2O，取0.1mol水滑石进行加热时，温度与剩余固体质量的关系如下图，平行线上的数字表示残留固体的质量。（1）当温度在0～280℃质量不变，原因是。（2）A→B减少的物质及其物质的量为：；C→D减少的物质及其物质的量为：；（3）D处化学组成可表示为。88
