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21．控制變量是科學研究中的重要研究方法.其基本思路是.在實驗研究中人為只改變一個因素.其他因素保持相同.觀察測定因調(diào)節(jié)變量改變而改變的因素.從而分析得到研究結(jié)論．中學化學中應用控制變量的方法研究問題的例子很多．請分析或設計: ①在研究濃度對化學反應速率的影響時.教材安排了利用Na2S2O3與H2SO4反應的一組對照實驗(Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O) 燒杯編號 加3% Na2S2O3溶液體積(mL) 加H2O體積(mL) 加H2SO4溶液體積(mL) 所需時間(s) 1 5 5 2 2 7 3 2 3 10 0 2 在三個燒杯(底部有黑色“十 字標記)內(nèi)分別加入表中所示體積的三種液體.攪拌并開始計時.到出現(xiàn)渾濁使燒杯底部“十 字看不見時停止計時．比較所需時間.得出濃度對化學反應速率影響的結(jié)論．實驗中.溫度和反應體系中硫酸濃度是保持相同的因素.調(diào)節(jié)變量是 .因變量是 ． ②運用控制變量原理設計實驗.利用純堿溶液探究溫度對鹽的水解的影響.簡述實驗方法: . (2)373 K時.H2PO與OH-發(fā)生如下反應: H2PO+OH-HPO+H2O 反應結(jié)果如下表所示: H2PO起始濃度 0.10 0.50 0.50 OH-起始濃度 1.00 1.00 4.00 反應速率[mol/] 3.2×10-5 1.60×10-4 2.56×10-3 如果用v＝kcm(H2PO)·cn(OH-)表示反應速率(k為與濃度無關的常數(shù)) ①k＝ . m＝ . n＝ . ②若c(H2PO)的起始濃度為0.20 mol/L, c(OH-)的起始濃度為1.50 mol/L.則反應速率v＝ . 解析:(1)實驗改變的條件是Na2S2O3和水用量相對大小.故調(diào)節(jié)變量是Na2S2O3溶液的濃度.因變量是反應所需時間．利用控制變量原理設計實驗探究溫度對水解反應的影響.則控制變量是溫度.因變量是水解程度大小.可用加入指示劑通過溶液顏色深淺來表示或用pH表示． (2)①OH-的濃度均為1.00 mol/L時. H2PO的濃度由0.10→0.50.濃度變?yōu)樵瓉淼?倍.反應速率由3.2×10-5→1.60×10-4.即反應速率變?yōu)樵瓉淼?倍.因此m＝1,同理H2PO的濃度均為0.50 mol/L時.OH-的濃度由1.00→4.00.濃度變?yōu)樵瓉淼?倍.反應速率由1.60×10-4→2.56×10-3.即反應速率變?yōu)樵瓉淼?6＝42倍.因此n＝2. 利用第一組數(shù)據(jù)有:3.2×10-6＝k·1×2.所以k＝3.2×10-4 ②此時.v＝3.2×10-4 mol/×2＝1.44×10-4 mol/ 答案:(1)①Na2S2O3溶液的濃度 所需時間 ②取三支試管各放同濃度同體積的純堿溶液.滴1-2滴酚酞試液.第一支不加熱.第二支加熱至t1℃.第三支加熱至t2℃.觀察三支試管中溶液的顏色深淺.溫度越高.顏色越深.說明堿性越強.則水解程度越大(其他合理答案均給分.例如不同溫度下測定同濃度同體積純堿溶液的pH) (2)①3.2×10-4 1 2 ②1.44×10-4mol/ 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

(1)控制變量是科學研究中的重要研究方法，其基本思路是，在實驗研究中人為只改變一個因素(調(diào)節(jié)變量)，其他因素保持相同，觀察測定因調(diào)節(jié)變量改變而改變的因素(因變量)，從而分析得到研究結(jié)論。中學化學中應用控制變量的方法研究問題的例子很多。請分析或設計：
①在研究濃度對化學反應速率的影響時，教材安排了利用Na2S2O3與H2SO4反應的一組對照實驗(Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O)
在三個燒杯(底部有黑色“十”字標記)內(nèi)分別加入表中所示體 積的三種液體，攪拌并開始計時，到出現(xiàn)渾濁使燒杯底部“十”字看不見時停止計時。比較所需時間，得出濃度對化學反應速率影響的結(jié)論。實驗中，溫度和反應體系中硫酸濃度是保持相同的因素，調(diào)節(jié)變量是____________________，因變量是______________。
②運用控制變量原理設計實驗，利用純堿溶液探究溫度對鹽的水解的影響，簡述實驗方法：____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)373 K時，H2PO3-與OH-發(fā)生如下反應：H2PO3-＋OH-HPO32-＋ H2O 反應結(jié)果如下表所示
如果用v＝kcm(H2PO3-)·cn(OH-)表示反應速率(k為與濃度無關的常數(shù))
①k＝________，m＝________，n＝________。
②若c(H2PO3-)的起始濃度為0.20 mol/L，c(OH-)的起始濃度為1.50 mol/L，則反應速率v＝
________。

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(1)控制變量是科學研究中的重要研究方法，其基本思路是，在實驗研究中人為只改變一個因素(調(diào)節(jié)變量)，其他因素保持相同，觀察測定因調(diào)節(jié)變量改變而改變的因素(因變量)，從而分析得到研究結(jié)論．中學化學中應用控制變量的方法研究問題的例子很多．請分析或設計：
①在研究濃度對化學反應速率的影響時，教材安排了利用Na2S2O3與H2SO4反應的一組對照實驗(Na2S2O3＋H2SO4 Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O) 為0.20 mol/L, c(OH－)的起始濃度為1.50 mol/L，則反應速率v＝____________.
在三個燒杯(底部有黑色“十”字標記)內(nèi)分別加入表中所示體積的三種液體，攪拌并開始計時，到出現(xiàn)渾濁使燒杯底部“十”字看不見時停止計時．比較所需時間，得出濃度對化學反應速率影響的結(jié)論．實驗中，溫度和反應體系中硫酸濃度是保持相同的因素，調(diào)節(jié)變量是________，因變量是________．
②運用控制變量原理設計實驗，利用純堿溶液探究溫度對鹽的水解的影響，簡述實驗方法：___________________________________________________.
(2)373 K時，H2PO3－與OH－發(fā)生如下反應： H2PO3－＋OH－ HPO32－＋H2O 反應結(jié)果如下表所示：  
如果用v＝kcm(H2PO3－)·cn(OH－)表示反應速率(k為與濃度無關的常數(shù))
①k＝________， m＝________， n＝________.
②若c(H2PO4－)的起始濃度為0.20 mol/L, c(OH－)的起始濃度為1.50 mol/L，則反應速率v＝____________.

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甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料，合成甲醇的主要反應為：

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＜0．

Ⅰ．在一定條件下，上述反應在一密閉容器中達到平衡．

(1)體積不變的條件下，下列措施中有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)．

A．升高溫度

B．增大壓強

C．通入CO

D．通入H2

(2)在保證H2濃度不變的情況下，增大容器的體積，平衡________(填字母)．

A．向正反應方向移動

B．向逆反應方向移動

C．不移動

作出此判斷的理由是________

Ⅱ．原料氣的加工過程中常�；煊幸欢緾O2，為了研究不同溫度下CO2對該反應的影響，以CO2、CO和H2的混合氣體為原料在一定條件下進行實驗，結(jié)果表明，原料氣各組分含量不同時，反應生成甲醇和副產(chǎn)物甲烷的碳轉(zhuǎn)化率是不相同的．實驗數(shù)據(jù)見下表：

(3)由上表數(shù)據(jù)可得出多個結(jié)論．

結(jié)論一：在一定條件下，反應溫度越高，碳轉(zhuǎn)化率________．

結(jié)論二：________________________________

(4)為了驗證結(jié)論二，有科學家又用以下五組不同組成的原料氣再次進行實驗．

進行該驗證實驗時，控制不變的因素有________、________、________等．

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甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料，合成甲醇的主要反應為：

CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＜0．

Ⅰ．在一定條件下，上述反應在一密閉容器中達到平衡．

(1)體積不變的條件下，下列措施中有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率的是________(填字母)．

A．升高溫度

B．增大壓強

C．通入CO

D．通入H2

(2)在保證H2濃度不變的情況下，增大容器的體積，平衡________(填字母)．

A．向正反應方向移動

B．向逆反應方向移動

C．不移動

作出此判斷的理由是________________________

Ⅱ．原料氣的加工過程中常�；煊幸欢緾O2，為了研究不同溫度下CO2對該反應的影響，以CO2、CO和H2的混合氣體為原料在一定條件下進行實驗，結(jié)果表明，原料氣各組分含量不同時，反應生成甲醇和副產(chǎn)物甲烷的碳轉(zhuǎn)化率是不相同的．實驗數(shù)據(jù)見下表：

(3)由上表數(shù)據(jù)可得出多個結(jié)論．

結(jié)論一：在一定條件下，反應溫度越高，碳轉(zhuǎn)化率__________．

結(jié)論二：_____________________________________________

(4)為了驗證結(jié)論二，有科學家又用以下五組不同組成的原料氣再次進行實驗．

進行該驗證實驗時，控制不變的因素有________________、_________________、____________________________________________等．

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甲醇（CH3OH）是一種重要的化工原料，合成甲醇的主要反應為：

CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）  ΔH < 0。

原料氣的加工過程中常�；煊幸欢緾O2，為了研究不同溫度下CO2對該反應的影響，以CO2、CO和H2的混合氣體為原料在一定條件下進行實驗，結(jié)果表明，原料氣各組分含量不同時，反應生成甲醇和副產(chǎn)物甲烷的碳轉(zhuǎn)化率是不相同的。實驗數(shù)據(jù)見下表：

CO2%-CO%-

H2%

（體積分數(shù)）

03070

22870

42670

82270

201070

反應溫度/℃

225

235

250

225

235

250

225

235

250

225

235

250

225

235

250

碳轉(zhuǎn)

化率

（%）

CH3OH

4.9

8.8

11.0

36.5

50.7

68.3

19.0

33.1

56.5

17.7

33.4

54.4

8.0

12.0

22.6

CH4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2.8

2.8

2.8

（1）由上表數(shù)據(jù)可得出多個結(jié)論。

結(jié)論一：在一定條件下，反應溫度越高，碳轉(zhuǎn)化率__________。

結(jié)論二：___________________________________________________________

____________________________________________________________________。

為了驗證結(jié)論二，有科學家又用以下五組不同組成的原料氣再次進行實驗。

組別

體積分數(shù)（％）

CO

CO2

H2

N2

第1組

19.7

0.0

59.1

21.2

第2組

20.7

0.3

62.1

16.9

第3組

16.9

1.3

50.7

31.1

第4組

19.8

5.5

59.4

15.3

第5組

20.3

10.9

60.9

7.9

進行該驗證實驗時，控制不變的因素有________________、_________________、__________

__________________________________等。

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