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1、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- = I3- + 2SO42-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c(I-)/molL-0.0400.0800.0800.1600.120c (S2O82-)/molL-0.0400.0400.0800.0200.040t /s88.044.022.044.0t1 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下进行编号对应浓
2、度的实验，显色时间t2的范围为 （填字母） A、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
3、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。对比数据组和数据组，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；对比数据组和数据组，可以看到，c (I-)不变，c
4、 (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。对比数据组和数据组，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；对比数据组和数据组，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。实验和实
5、验对比，实验的c (I-)为实验的三倍，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：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。理解变量控制的思想在实验设计和数据分析中的运用。文字表
6、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与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 molL-1、2.00 molL-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。 （1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号T/K大理石规格HNO3浓度molL-1实验目的298粗颗粒2.00()实验和探究HNO
7、3浓度对该反应速率的影响；()实验和 探究温度对该反应速率的影响；()实验和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 （2）实验中CO2质量随时间变化的关系见下图，请在图中，画出实验、和中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。t /sm(CO2) /g2（2008广州一模）pKa常用于表示物质的酸性强弱，pKa的数值越小，该物质的酸性越强。已知卤素原子对饱和脂肪酸的酸性影响具有相似性。25时一些卤代饱和脂肪酸的pKa数值如下： 卤代酸F3CCOOHCl3CCOOHF2CHCOOHFCH2COOHClCH3CH2CHCOOHpKa0.230.651.242.662.85卤代酸ClCH2
8、COOHBrCH2COOHICH2COOHClClCH3CHCH2COOHCH2CH2CH2COOHpKa2.862.903.184.064.52可见，25时卤素原子对卤代饱和脂肪酸的酸性影响有（写出2条即可）：_；_；根据上述数据和规律判断， Cl2CHCOOH的pKa的数值范围为_。答案：例题：（1）研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响。（2）29.3s（3）A。（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）。拓展1：（1）实验编号T/K大理石规格HNO3浓度molL-1实验目的（） （） 298粗颗粒1.00 308粗颗粒2.00 298细
9、颗粒2.00 （2）拓展2： 一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱。 含有相同卤素原子的卤代乙酸的酸性随卤素原子个数的增多而增强。 卤素原子离羧基越远，一卤代饱和脂肪酸的酸性越弱。（任写两个，每空2分）【练习】1已知反应：BrO3 + 5Br + 6H+ = 3Br2 + 3H2O，某探究学习小组利用该反应对化学反应速率与反应物浓度的关系进行探究，在20进行实验，得到的数据如下表：实验编号c(H+)/molL10.00800.00800.00400.00800.0040c(BrO3)/molL10.00100.00100.00100.00200.0020c(Br)/molL10.
10、100.200.200.100.40v/molL1s12.41084.81081.21084.8108v2回答下列问题：（1）反应速率v2 = _ molL1s1。（2）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40下进行编号对应浓度的实验，反应速率v （填字母）A 4.8108 molL1S1 D数据不足，无法判断（3）通过分析比较上表数据，得到的结论是（用数学表达式表示） 。2同学们为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率（观察镁条消失的时间）的影响，他们准备了以下化学用品：0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3CO
11、OH溶液、4条镁条（形状、大小、质量相同）、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298K和308K。（1）该实验缺少的仪器是 。（2）酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下面实验设计表：实验编号温度(K)盐酸浓度(molL-1)醋酸浓度(molL-1)实验目的2980.20a实验和是探究温度对镁与盐酸反应速率的影响；b实验和是探究 _ 对镁与盐酸反应速率的影响；c实验和是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别。0.202980.40（3）预测：相同温度、相同浓度时，刚开始时两者产气的速率盐酸 醋酸（填：=、 盐酸 醋酸 （4）见右图3（1）0.32（2）甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯（3）在硝化产物中对硝基甲苯比例提高 催化剂用量少且能循环使用4（1）醛比酮容易发生该反应；苯基酮极难发生该反应；羰基所连的碳上氢越少，取代基越多，反应越难。（2）HCl、NaOH（或Na2CO3）5溶液温度控制在80C，pH控制在1.5，氧化时间为4小时左右6（1）天然水滑石在温度低于280是稳定的 （2）0.4molH2O 0.1molCO2 （3）6MgOAl2O3
