控制变量探究影响化学反应速率的因素
素养说明：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)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，只变化一种因素，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。 3.实例分析
探究温度、催化剂对反应：2H2O2===2H2O＋O2↑的影响，可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。 探究对象的反应 控制的可变量 控制的不变量 催化剂 浓度、温度等 取相同量的5%H2O2溶液于两支规取相同量的5%H2O2溶液于两支规格格相同的试管中，向其中一支试实验方案 管中加入少量MnO2，另一支不加，热，另一支不加热，观察 在常温下观察 [题型专练]
1.(2018·淮北质检)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：
相同的试管中，给其中一支试管加2H2O2===2H2O＋O2↑ 温度 浓度、催化剂等 纯锌粉序号 (g) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 mol·L－1 硫酸铜固温度/(℃) 体(g) 25 25 25 25 0 0 0.2 4.0 加入蒸馏水(mL) 0 10.0 0 0 硫酸溶液(mL) 50.0 40.0 50.0 50.0 (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_________________________________________。
解析 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，Cu的氧化性强于H，首先发生反应Zn＋Cu===Zn＋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量与反应速率的关系。
答案 (1)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 (2)探究硫酸铜的量对反应速率的影响 Zn＋Cu===Zn＋Cu，Zn＋2H===Zn＋H2↑ 2.某兴趣小组用0.5 mol·L KI、0.2 mol·L K2S2O8、0.1 mol·L Na2S2O3、0.2%淀粉溶液等试剂，探究反应条件对反应速率的影响。
已知：S2O8＋2I===2SO4＋I2，I2＋2S2O3===2I＋S4O6
(1)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：
体积V/mL 实验序号 K2S2O8溶液 ① ② ③ 10.0 9.0 8.0 水 0.0 1.0 KI溶液 4.0 4.0 4.0 Na2S2O3 4.0 4.0 4.0 淀粉溶液 2.0 2.0 2.0 2－
－
2－
2－
－
2－
－1
－1
－1
2＋
2＋
＋
2＋
2＋
＋
2＋
2＋
Vx 表中Vx＝________mL，理由是_______________________________________
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