廣東省中山市古鎮(zhèn)高級中學(xué)2012屆高三化學(xué) 專題訓(xùn)練6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

廣東省中山市古鎮(zhèn)高級中學(xué)2012屆高三化學(xué) 專題訓(xùn)練6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)【例題】“碘鐘”實(shí)驗(yàn)中，3I- + S2O82- = I3- + 2SO42-的反應(yīng)速率可以用I3-與加入的淀粉溶液顯藍(lán)色的時間t來度量，t越小，反應(yīng)速率越大。某探究性學(xué)習(xí)小組在20進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)編號c(I-)/mol·L-0.0400.0800.0800.1600.120c (S2O82-)/mol·L-0.0400.0400.0800.0200.040t /s88.044.022.044.0t1 回答下列問題：（1）該實(shí)驗(yàn)的目的是 。（2）顯色時間t1= 。（3）溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律，若在40下進(jìn)行編號對應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn)，顯色時間t2的范圍為 （填字母） A、<22.0s B、22.044.0s 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 _ ?！痉治觥?、命題意圖分析該高考題以“碘鐘”實(shí)驗(yàn)為背景，考查了學(xué)生對影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，如濃度、溫度及其規(guī)律的認(rèn)識和理解，學(xué)生對圖表的觀察、分析以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納得出合理結(jié)論的能力，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)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(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要求，分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論的要求。2、審題要點(diǎn)該類題目的審題要點(diǎn)主要在于數(shù)據(jù)圖表的解讀以及如何將圖標(biāo)數(shù)據(jù)中的信息與實(shí)驗(yàn)?zāi)康木o密聯(lián)系。本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定反應(yīng)速率，給出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)時間，則該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該主要探討的是反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系，只有明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模拍苷覝?zhǔn)要分析的目標(biāo)，有的放矢。3、解題思路分析本題探討的是反應(yīng)物濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，但是題目給出的反應(yīng)物濃度有兩種，如何綜合考慮兩種反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響呢？我們可以將其作為兩個變量，分析當(dāng)其中一個變量（即一種反應(yīng)物濃度）保持不變時，反應(yīng)速率的變化，然后分析當(dāng)兩個變量同時變化一定的倍數(shù)時，反應(yīng)速率的變化，就可以看到其中的規(guī)律。對比數(shù)據(jù)組和數(shù)據(jù)組，可以看到， c (S2O82-)不變，c (I-)增大到2倍時，反應(yīng)時間縮短了一半，即反應(yīng)速率加快了一倍；對比數(shù)據(jù)組和數(shù)據(jù)組，可以看到，c (I-)不變，c (S2O82-)增大到2倍時，反應(yīng)時間縮短了一半，即反應(yīng)速率也加快了一倍；由此可見兩個變量其實(shí)都會影響反應(yīng)速率的。對比數(shù)據(jù)組和數(shù)據(jù)組，可以看到，c (I-)和c (S2O82-)均增大到2倍時，反應(yīng)時間為原反應(yīng)時間的1/4，即反應(yīng)速率加快了4倍；對比數(shù)據(jù)組和數(shù)據(jù)組，可以看到，c (I-)增大到4倍和c (S2O82-)減小到1/2時，反應(yīng)時間為原反應(yīng)時間的1/2，即反應(yīng)速率加快了2倍；由此可見兩個反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)速率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系是：反應(yīng)物濃度每增加一倍，反應(yīng)時間就減少一倍，對于兩個反應(yīng)物來說均是如此，由此可得出結(jié)論“反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比”，并由此可計(jì)算相關(guān)反應(yīng)速率。實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)對比，實(shí)驗(yàn)的c (I-)為實(shí)驗(yàn)的三倍，而c (S2O82-)保持不變，則由此可計(jì)算該反應(yīng)時間應(yīng)為實(shí)驗(yàn)反應(yīng)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(jìn)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(yīng)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(xué)規(guī)律“化學(xué)反應(yīng)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(yīng)速率更快，即40時反應(yīng)所需時間小于題目中20時同等條件下的反應(yīng)時間。選A選項(xiàng)。解決該類試題應(yīng)注意：認(rèn)真審題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模斫庵苯訙y量與實(shí)驗(yàn)?zāi)康拈g的邏輯和數(shù)學(xué)關(guān)系。理解變量控制的思想在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析中的運(yùn)用。文字表述和計(jì)算注意研究范圍的準(zhǔn)確性及變量之間的邏輯關(guān)系。如本題（4）中，結(jié)論只有準(zhǔn)確表達(dá)出“乘積”二字才能準(zhǔn)確概括題中幾組數(shù)據(jù)的規(guī)律?！就卣埂?（2008廣東卷20改）某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法，研究影響反應(yīng)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(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，實(shí)驗(yàn)溫度為298 K、308 K，每次實(shí)驗(yàn)HNO3的用量為25.0mL、大理石用量為10.00g。 （1）請完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表，并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?yīng)的實(shí)驗(yàn)編號： （2）實(shí)驗(yàn)中CO2質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見下圖，請?jiān)趫D中，畫出實(shí)驗(yàn)、和中CO2質(zhì)量隨時間變化關(guān)系的預(yù)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(qiáng)弱，pKa的數(shù)值越小，該物質(zhì)的酸性越強(qiáng)。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）：_；_；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(yīng)物I-與S2O82-的濃度對反應(yīng)速率的影響。（2）29.3s（3）A。（4）反應(yīng)速率與反應(yīng)物起始濃度乘積成正比（或顯色時間與反應(yīng)物起始濃度乘積成反比）。拓展1：（1）實(shí)驗(yàn)編號T/K大理石規(guī)格HNO3濃度mol·L-1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ǎ?（） 298粗顆粒1.00 308粗顆粒2.00 298細(xì)顆粒2.00 （2）拓展2： 一鹵代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的順序依次減弱。 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(qiáng)。 鹵素原子離羧基越遠(yuǎn)，一鹵代飽和脂肪酸的酸性越弱。（任寫兩個，每空2分【練習(xí)】1 已知反應(yīng)：BrO3 + 5Br + 6H+ = 3Br2 + 3H2O，某探究學(xué)習(xí)小組利用該反應(yīng)對化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系進(jìn)行探究，在20進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如下表：2回答下列問題：（1）反應(yīng)速率v2 = _ mol·L1·s1。（2）溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響符合一般規(guī)律，若在40下進(jìn)行編號對應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)速率v （填字母）A< 4.8×108 mol·L1·S1 B2.4×1084.8×108 mol·L1·S1C> 4.8×108 mol·L1·S1 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(xué)表達(dá)式表示） 。2同學(xué)們?yōu)榱颂骄挎V條與鹽酸、醋酸反應(yīng)時，濃度或溫度對反應(yīng)速率（觀察鎂條消失的時間）的影響，他們準(zhǔn)備了以下化學(xué)用品：0.20mol/L與0.40mol/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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表：（3）預(yù)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(shí)驗(yàn)鎂條消失的時間是20s，則鎂 條剩余質(zhì)量與時間關(guān)系圖如右圖。假設(shè)：該反應(yīng)溫度每升高10，反應(yīng)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(shí)驗(yàn)”（用實(shí)線）、“實(shí)驗(yàn)中醋酸實(shí)驗(yàn)”（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(yīng)影響的實(shí)驗(yàn)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(yīng)的特點(diǎn)是 。（3）與濃硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的優(yōu)點(diǎn)有_ 、 。4已知羰基化合物與飽和NaHSO3溶液可以發(fā)生以下反應(yīng)： （1） 羰基化合物和飽和NaHSO3的反應(yīng)速率如下：可見，取代基對羰基化合物和NaHSO3反應(yīng)的影響有（寫出3條即可） （2）利用以上可逆反應(yīng)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(xué)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(rèn)為氧化的合適條件是 。6某校研究性學(xué)習(xí)小組研究為研究水滑石的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，進(jìn)行了水滑石樣品的恒重分析實(shí)驗(yàn)。已知天然水滑石的化學(xué)式可表示為：6MgO·Al2O3·CO2·12H2O，取0.1mol水滑石進(jìn)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(dāng)溫度在0280質(zhì)量不變，原因是 。（2）AB減少的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為： ；CD減少的物質(zhì)及其物質(zhì)的量為： ；（3）D處化學(xué)組成可表示為 。