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

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1、廣東省中山市古鎮(zhèn)高級(jí)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(shí)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(hào) 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(shí)驗(yàn)的目的是 。 （2）顯色時(shí)間t1= 。 （3）溫度對(duì)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(hào)③對(duì)應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn)，顯色時(shí)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(shí)驗(yàn)為背景，考查了學(xué)生對(duì)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(shí)和理解，學(xué)生對(duì)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(duì)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(duì)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(shí)間，則該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該主要探討的是反應(yīng)物濃

4、度與反應(yīng)速率的關(guān)系，只有明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，才能找?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(duì)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(duì)反應(yīng)速率的影響呢？我們可以將其作為兩個(gè)變量，分析當(dāng)其中一個(gè)變量（即一種反應(yīng)物濃度）保持不變時(shí)，反應(yīng)速率的變化，然后分析當(dāng)兩個(gè)變量同時(shí)變化一定的倍數(shù)時(shí)，反應(yīng)速率的變化，就可以看到其中的規(guī)律。 對(duì)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(shí)，反應(yīng)時(shí)間縮短了一半，即反應(yīng)速率加快了一倍； 對(duì)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(shí)，反應(yīng)時(shí)間縮短了一半，即反應(yīng)速率也加快了一倍； 由此可見兩個(gè)變量其實(shí)都會(huì)影響反應(yīng)速率的。 對(duì)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(shí)，反應(yīng)時(shí)間為原反應(yīng)時(shí)間的1/4，即反應(yīng)速率加快了4倍； 對(duì)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(shí)，反應(yīng)時(shí)間為原反應(yīng)時(shí)間的1/2，即反應(yīng)速率加快了2倍； 由此可見兩個(gè)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(shí)間就減少一倍，對(duì)于兩個(gè)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。

6、實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)⑤對(duì)比，實(shí)驗(yàn)⑤的c (I-)為實(shí)驗(yàn)①的三倍，而c (S2O82-)保持不變，則由此可計(jì)算該反應(yīng)時(shí)間應(yīng)為實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)時(shí)間的1/3，即29.3s （思考：除了上述分組對(duì)比方法，你還能怎樣對(duì)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(duì)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(shí)，反應(yīng)速率更快，即40℃時(shí)反應(yīng)所需時(shí)間小于題目中20℃時(shí)同等條件下的反應(yīng)時(shí)間。選A選項(xiàng)。 解決該類試題應(yīng)注意： ①認(rèn)真審題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解直接測量與實(shí)驗(yàn)?zāi)康拈g的邏輯和數(shù)學(xué)關(guān)系。 ②理

7、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。 ③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。 【拓展】 1．（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(qǐng)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?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào)： （2

8、）實(shí)驗(yàn)①中CO2質(zhì)量隨時(shí)間變化的關(guān)系見下圖，請(qǐng)?jiān)趫D中，畫出實(shí)驗(yàn)②、③和④中CO2質(zhì)量隨時(shí)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(duì)飽和脂肪酸的酸性影響具有相似性。25℃時(shí)一些鹵代飽和脂肪酸的pKa數(shù)值如下： 可見，25℃時(shí)鹵素原子對(duì)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(yīng)物I-與S2O82-的濃度對(duì)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(shí)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(hào) T/K 大理石規(guī)格 HNO3濃度／mol·L-1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ① （Ⅱ） ③ （Ⅲ） ④ ② 298 粗顆粒 1.00 ③ 308 粗顆粒

10、2.00 ④ 298 細(xì)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(gè)數(shù)的增多而增強(qiáng)。 ③ 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(gè)，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(duì)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·L－1·s－1。 （2）

11、溫度對(duì)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(hào)①對(duì)應(yīng)濃度的實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)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．?dāng)?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(shí)，濃度或溫度對(duì)反應(yīng)速率（觀察鎂條消失的時(shí)間）的影響，他們準(zhǔn)備了以下化學(xué)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(shí)驗(yàn)缺少的儀器是 。 （2）酸液都取足量、相同體積，請(qǐng)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(shí)，剛開始時(shí)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(shí)，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)①鎂條消失的時(shí)間是20s，則鎂 條剩余質(zhì)量與時(shí)間

13、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(shí)，醋酸是相同濃度鹽酸平均速度的1/2，請(qǐng)你在此圖中大致畫出“實(shí)驗(yàn)②”（用實(shí)線）、“實(shí)驗(yàn)④中醋酸實(shí)驗(yàn)”（用虛線）的鎂條質(zhì)量與時(shí)間關(guān)系曲線。 3． 下列給出了催化劑種類及用量對(duì)甲苯硝化反應(yīng)影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 （1）NaHSO4催化制備對(duì)硝基甲苯時(shí)，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

14、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(duì)羰基化合物和NaHSO3反應(yīng)的影響有（寫出3條即可） ① ②

15、 ③ （2）利用以上可逆反應(yīng)可以分離醛和酮的混合物，請(qǐng)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

16、 。 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(shí)，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(xué)組成可表示為 。