廣東省中山市古鎮(zhèn)高級中學2012屆高三化學 專題訓練6 實驗數(shù)據(jù)

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1、廣東省中山市古鎮(zhèn)高級中學2012屆高三化學 專題訓練6 實驗數(shù)據(jù) 【例題】“碘鐘”實驗中，3I- + S2O82- = I3- + 2SO42-的反應速率可以用I3-與加入的淀粉溶液顯藍色的時間t來度量，t越小，反應速率越大。某探究性學習小組在20℃進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表： 實驗編號 ① ② ③ ④ ⑤ c(I-)/mol·L- 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120 c (S2O82-)/mol·L- 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040 t /s 88.0 44.0 22.0 44.0

2、t1 回答下列問題： （1）該實驗的目的是 。 （2）顯色時間t1= 。 （3）溫度對該反應的反應速率的影響符合一般規(guī)律，若在40℃下進行編號③對應濃度的實驗，顯色時間t2的范圍為 （填字母） A、<22.0s B、22.0~44.0s C、>44.0s D、數(shù)據(jù)不足，無法判斷 （4）通過分析比較上表數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是 _________________________________

3、 。 【分析】 1、命題意圖分析 該高考題以“碘鐘”實驗為背景，考查了學生對影響化學反應速率的外界因素，如濃度、溫度及其規(guī)律的認識和理解，學生對圖表的觀察、分析以及處理實驗數(shù)據(jù)歸納得出合理結(jié)論的能力，學生對實驗數(shù)據(jù)的分析、整理、歸納等方面的思維能力。體現(xiàn)出考綱對學生根據(jù)實驗試題要求，分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論的要求。 2、審題要點 該類題目的審題要點主要在于數(shù)據(jù)圖表的解讀以及如何將圖標數(shù)據(jù)中的信息與實驗目的緊密聯(lián)系。本題的實驗目的是測定反應速率，給出的實驗數(shù)據(jù)是反應物的濃度和反應時間，則該實驗應該主要探討的是反應物濃

4、度與反應速率的關(guān)系，只有明確了實驗目的，才能找準要分析的目標，有的放矢。 3、解題思路分析 本題探討的是反應物濃度對化學反應速率的影響，但是題目給出的反應物濃度有兩種，如何綜合考慮兩種反應物濃度對反應速率的影響呢？我們可以將其作為兩個變量，分析當其中一個變量（即一種反應物濃度）保持不變時，反應速率的變化，然后分析當兩個變量同時變化一定的倍數(shù)時，反應速率的變化，就可以看到其中的規(guī)律。 對比數(shù)據(jù)組①和數(shù)據(jù)組②，可以看到， c (S2O82-)不變，c (I-)增大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率加快了一倍； 對比數(shù)據(jù)組②和數(shù)據(jù)組③，可以看到，c (I-)不變，c (S2O82-)增

5、大到2倍時，反應時間縮短了一半，即反應速率也加快了一倍； 由此可見兩個變量其實都會影響反應速率的。 對比數(shù)據(jù)組①和數(shù)據(jù)組③，可以看到，c (I-)和c (S2O82-)均增大到2倍時，反應時間為原反應時間的1/4，即反應速率加快了4倍； 對比數(shù)據(jù)組①和數(shù)據(jù)組④，可以看到，c (I-)增大到4倍和c (S2O82-)減小到1/2時，反應時間為原反應時間的1/2，即反應速率加快了2倍； 由此可見兩個反應物的濃度和反應速率之間的數(shù)學關(guān)系是：反應物濃度每增加一倍，反應時間就減少一倍，對于兩個反應物來說均是如此，由此可得出結(jié)論“反應速率與反應物起始濃度乘積成正比”，并由此可計算相關(guān)反應速率。

6、實驗①和實驗⑤對比，實驗⑤的c (I-)為實驗①的三倍，而c (S2O82-)保持不變，則由此可計算該反應時間應為實驗①反應時間的1/3，即29.3s （思考：除了上述分組對比方法，你還能怎樣對數(shù)據(jù)進行分組比較，得出同樣的結(jié)論？） 第（3）小題則探討的是溫度對反應速率的影響，這一影響因素與表中的幾組數(shù)據(jù)并無直接關(guān)系，可直接通過所學規(guī)律“化學反應速率隨溫度升高加快”解決，判斷相同條件下，溫度較高時，反應速率更快，即40℃時反應所需時間小于題目中20℃時同等條件下的反應時間。選A選項。 解決該類試題應注意： ①認真審題，明確實驗目的，理解直接測量與實驗目的間的邏輯和數(shù)學關(guān)系。 ②理

7、解變量控制的思想在實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析中的運用。 ③文字表述和計算注意研究范圍的準確性及變量之間的邏輯關(guān)系。如本題（4）中，結(jié)論只有準確表達出“乘積”二字才能準確概括題中幾組數(shù)據(jù)的規(guī)律。 【拓展】 1．（2008廣東卷20改）某探究小組用HNO3與大理石反應過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實驗溫度為298 K、308 K，每次實驗HNO3的用量為25.0mL、大理石用量為10.00g。 （1）請完成以下實驗設(shè)計表，并在實驗目的一欄中填出對應的實驗編號： （2

8、）實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見下圖，請在圖中，畫出實驗②、③和④中CO2質(zhì)量隨時間變化關(guān)系的預期結(jié)果示意圖。 2．（2008廣州一模）pKa常用于表示物質(zhì)的酸性強弱，pKa的數(shù)值越小，該物質(zhì)的酸性越強。已知鹵素原子對飽和脂肪酸的酸性影響具有相似性。25℃時一些鹵代飽和脂肪酸的pKa數(shù)值如下： 可見，25℃時鹵素原子對鹵代飽和脂肪酸的酸性影響有（寫出2條即可）： ①________________________________________________________________________； ②_____________________________

9、___________________________________________； 根據(jù)上述數(shù)據(jù)和規(guī)律判斷， Cl2CHCOOH的pKa的數(shù)值范圍為_________________。答案： 例題：（1）研究反應物I-與S2O82-的濃度對反應速率的影響。 （2）29.3s （3）A。 （4）反應速率與反應物起始濃度乘積成正比（或顯色時間與反應物起始濃度乘積成反比）。 拓展1：（1） 實驗編號 T/K 大理石規(guī)格 HNO3濃度／mol·L-1 實驗目的 ① （Ⅱ） ③ （Ⅲ） ④ ② 298 粗顆粒 1.00 ③ 308 粗顆粒

10、2.00 ④ 298 細顆粒 2.00 （2） 拓展2：① 一鹵代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的順序依次減弱。 ② 含有相同鹵素原子的鹵代乙酸的酸性隨鹵素原子個數(shù)的增多而增強。 ③ 鹵素原子離羧基越遠，一鹵代飽和脂肪酸的酸性越弱。 （任寫兩個，每空2分 【練習】 1． 已知反應：BrO3－ + 5Br－ + 6H+ == 3Br2 + 3H2O，某探究學習小組利用該反應對化學反應速率與反應物濃度的關(guān)系進行探究，在20℃進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如下表： 2． 回答下列問題： （1）反應速率v2 = _____________ mol·L－1·s－1。 （2）

11、溫度對該反應的反應速率的影響符合一般規(guī)律，若在40℃下進行編號①對應濃度的實驗，反應速率v （填字母） A．< 4.8×10－8 mol·L－1·S－1 B．2.4×10－8～4.8×10－8 mol·L－1·S－1 C．> 4.8×10－8 mol·L－1·S－1 D．數(shù)據(jù)不足，無法判斷 （3）通過分析比較上表數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是（用數(shù)學表達式表示） 。 2．同學們?yōu)榱颂骄挎V條與鹽酸、醋酸反應時，濃度或溫度對反應速率（觀察鎂條消失的時間）的影響，他們準備了以下化學用品： 0.20mol/L與0.40mol

12、/L的HCl溶液、0.2mol/L與0.40mol/L的CH3COOH溶液、4條鎂條（形狀、大小、質(zhì)量相同）、幾支試管和膠頭滴管，酸液溫度控制為298K和308K。 （1）該實驗缺少的儀器是 。 （2）酸液都取足量、相同體積，請你幫助完成以下面實驗設(shè)計表： （3）預測：相同溫度、相同濃度時，剛開始時兩者產(chǎn)氣的速率鹽酸 醋酸（填：=、>、<），鎂條最先消失的是 ；如果鎂條足量時，選pH相同、等體積的鹽酸和醋酸，產(chǎn)氣最多的是 。 （4）若（2）中實驗①鎂條消失的時間是20s，則鎂 條剩余質(zhì)量與時間

13、關(guān)系圖如右圖。假設(shè)：該反應溫度每升高10℃，反應速率是原來的2倍；溫度相同時，醋酸是相同濃度鹽酸平均速度的1/2，請你在此圖中大致畫出“實驗②”（用實線）、“實驗④中醋酸實驗”（用虛線）的鎂條質(zhì)量與時間關(guān)系曲線。 3． 下列給出了催化劑種類及用量對甲苯硝化反應影響的實驗結(jié)果。 （1）NaHSO4催化制備對硝基甲苯時，催化劑與甲苯的最佳物質(zhì)的量之比為 。 （2）由甲苯硝化得到的各種產(chǎn)物的含量可知，甲苯硝化反應的特點是 。 （3）與濃硫酸催化

14、甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的優(yōu)點有 _ 、 。 4．已知羰基化合物與飽和NaHSO3溶液可以發(fā)生以下反應： （1） 羰基化合物和飽和NaHSO3的反應速率如下： 可見，取代基對羰基化合物和NaHSO3反應的影響有（寫出3條即可） ① ②

15、 ③ （2）利用以上可逆反應可以分離醛和酮的混合物，請寫出能使醛與NaHSO3生成的沉淀重新溶解的試劑的化學式 （寫出2種，屬于不同類別的物質(zhì)）。 5．工業(yè)上利用硫酸渣（含F(xiàn)e2+、Fe3+的硫酸鹽及少量CaO和MgO）制備高檔顏料鐵紅（Fe2O3），濾渣溶解后需要將Fe2+氧化，根據(jù)下圖有關(guān)數(shù)據(jù)，你認為氧化的合適條件是

16、 。 6．某校研究性學習小組研究為研究水滑石的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，進行了水滑石樣品的恒重分析實驗。已知天然水滑石的化學式可表示為：6MgO·Al2O3·CO2·12H2O，取0.1mol水滑石進行加熱時，溫度與剩余固體質(zhì)量的關(guān)系如下圖，平行線上的數(shù)字表示殘留固體的質(zhì)量。 （1）當溫度在0～280℃質(zhì)量不變，原因是 。 （2）A→B減少的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為： ； C→D減少的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為： ； （3）D處化學組成可表示為 。