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2011年广州市高三化学专题复习训练--专题四 实验数据和结果的分析

  • ※基本信息※
    • 资料类型：专题训练
    • 教材版本：不限
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
    • 资料来源：收集
    • 资料作者：
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    • 更新时间：2011-04-17 22:13:38
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  • 2011年广州市高三化学专题复习资料专题四：实验数据和结果的分析
    【例题】2007广东高考22．
    “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 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 t1
         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、<22.0s     B、22.0~44.0s     C、>44.0s    D、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。
    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．（2008广东卷20改）某探究小组用HNO3与大理石

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