1、专项(十)控制变量法的应用1.进行下列对比实验,不需要控制变量的是()A.探究二氧化碳与水的反应B.探究同种物质在不同溶剂中的溶解性C.用足量稀盐酸区分氯化钾溶液和碳酸钾溶液D.用镁、锌与稀硫酸反应,比较镁、锌的金属活动性强弱2.化学思想方法是化学实验探究的重要方法,其中之一为控制变量法。如图G10-2所示实验探究影响反应速率的因素是()图G10-2A.温度B.盐酸浓度C.催化剂D.固体质量3.下列实验没有体现控制变量思想方法的是()图G10-3A.探究影响反应速率的因素B.探究温度对溶质溶解速率的影响C.探究影响铁生锈的有关因素D.探究可燃物燃烧的条件4.2019石家庄十八县基模下列实验方案
2、不能达到相应目的的是()图G10-45.下列是探究影响物质溶解性因素的实验方案和结论,其中不合理的是()图G10-5A.和、和对比,都说明不同的物质在同一溶剂中溶解性不同B.和、和对比,都说明同一物质在不同溶剂中的溶解性不同C.和对比,说明同一物质在等量的同种溶剂中,溶解的多少和温度有关D.和对比,说明相同温度下,同一物质在同一溶剂中,溶解的多少与溶剂的量有关6.“对比实验”是科学探究常用的方法,根据图G10-6所示实验回答问题。图G10-6(1)实验一铁丝在空气中不燃烧,在氧气中剧烈燃烧,说明化学反应的剧烈程度与有关。(2)实验二为说明燃烧需要达到可燃物的着火点,酒精灯要放在。(3)实验三花
3、朵是用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,可观察到的现象是,此实验中纸花一半干燥一半喷水,其目的是。7.某课外小组的同学对探究铁生锈条件及影响因素的实验做了如下创新改进,如图G10-7所示,请回答以下问题。图G10-7(1)实验中不易生锈的铁丝球是(填序号)。(2)由铁丝球和作对照,可以得到铁生锈需要满足的条件之一是。(3)铁丝球和对比,目的是。8.控制变量,设计对比实验是实验探究的重要方法。实验一:区分硬水和软水。本实验条件除了要控制所取硬、软水的体积相同外,还必须要控制 相同实验二:探究人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同。将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中,对比观察到的现象,可以得
4、出的结论是 实验三:探究决定氯化铁溶液颜色的粒子。氯化铁溶液呈黄色。为了探究溶液中的哪种粒子使溶液呈黄色,小艳同学分析溶液中存在的粒子,选择了一种试剂作对比,确定了决定氯化铁溶液颜色的粒子,用作对比的试剂可以是 溶液9.对比归纳是学习化学的重要方法。请你参与下列探究活动并回答问题。探究活动一探究影响木炭燃烧剧烈程度的因素木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,说明了影响木炭燃烧剧烈程度的因素是探究活动二探究影响物质溶解性的因素同学们做了A试管和B试管的对比实验,发现B试管中固体可溶,A试管中固体几乎不溶。该对比实验说明了影响物质溶解性的因素是 同学们又补充了C试管所示实验,他们想探究的影响因素是
5、 探究活动三探究二氧化碳能否与碱溶液反应分别振荡三个软质塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度由大到小的顺序为 对比A瓶与 瓶的实验现象,可证明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应10.化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量。为了探究影响化学反应速率的因素,以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均采用如图G10-8装置进行实验,记录收集10 mL氧气的时间。实验室可供选择的试剂有:2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。图G10-8(1)A组:探究催化剂对化学反应速率的影响。取5 mL 10%H2O2溶液,三次实验分别加入0.5 g MnO2、红砖粉末、CuO进行
6、实验,记录数据如下:试剂MnO2红砖粉末CuO时间/s106020由此得出结论:MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用,红砖粉末无催化作用。某同学对该结论提出疑问。补充对比实验,操作为。结果:长时间(大于100 s),收集到很少量气体。更正结论:红砖粉末(填“有”或“无”)催化作用,三者中催化效率最高。(2)B组:探究浓度对化学反应速率的影响。甲同学:取10 mL 5%H2O2溶液,加入0.5 g MnO2为催化剂,进行实验,记录时间t1。乙同学:取10 mL 2.5%H2O2溶液,加入0.5 g CuO为催化剂,进行实验,记录时间t2。实验结果:。结论:浓度越大,反应速率越快。丙同学:对实
7、验设计提出疑问,并补充实验:,记录时间t3,且t1t3t5。结论:当反应物浓度和催化剂相同时,。(4)综上所述:为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必须。探究发现影响化学反应速率的因素有。【参考答案】典题训练1.C解析氯化钾不与盐酸反应,碳酸钾与盐酸反应生成二氧化碳气体,无需控制变量。2.A解析两个实验中,温度不同,其他条件均相同,则该实验探究影响反应速率的因素是温度,温度不同,反应速率不同。3.A解析若用此实验来探究影响化学反应速率的因素,大理石与碳酸钙的纯度不同、颗粒大小不同,所用酸的种类也不同,不符合控制变量的思想方法。4.C5.C6.(1)氧气浓度(2)滤纸碎片和乒乓球碎片的中间位置
8、的正下方(3)纸花喷水的一半变红,干燥的一半不变色对比说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色(合理即可)7.(1)和(2)与空气(或氧气)接触(3)探究氯化钠对铁生锈速率的影响解析铁丝球所处的环境条件分析:氧气水食盐铁丝球铁丝球铁丝球铁丝球铁生锈的条件是与氧气和水同时接触,铁丝球没有与水接触,铁丝球没有与氧气接触,都不容易生锈;铁丝球和都与水接触,铁丝球与氧气接触生锈,铁丝球没有与氧气接触不生锈,两者形成一组对照实验,可以得到铁生锈需要满足的条件之一是与氧气接触;铁丝球和都与氧气和水接触,铁丝球没有与食盐接触,铁丝球与食盐接触,两者对比的目的是探究食盐对铁生锈速率的影响。8.实验一:肥皂水的量(体积或
9、滴数)实验二:空气中氧气的含量比呼出气体中氧气的含量多(合理即可)实验三:氯化钠(或氯化钾,合理即可)解析实验一:区分硬水和软水时,除了要控制所取硬、软水的体积相同外,还必须要控制肥皂水的量相同。实验二:实验过程中,插入空气中的木条无明显变化,插入呼出气体中的木条熄灭,说明空气中氧气的含量比呼出气体中氧气的含量多。实验三:探究决定氯化铁溶液颜色的粒子时,用作对比的试剂可以是氯化钠溶液,氯化钠溶液是无色溶液,说明氯离子不能使溶液呈现黄色,则氯化铁溶液中能使溶液呈现黄色的是铁离子。9.探究活动一氧气的浓度探究活动二溶剂种类溶质种类探究活动三ABCC解析探究活动一木炭在氧气中比空气中燃烧更旺,说明燃
10、烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,浓度越大,燃烧越剧烈。探究活动二A、B两试管中,溶质相同,溶剂不同,A、B 对比实验是探究溶剂种类对物质溶解性的影响;A、C试管中溶剂相同,溶质不同,A、C 对比实验是探究溶质种类对物质溶解性的影响。探究活动三非金属氧化物二氧化碳可以和碱反应,氢氧化钠和氢氧化钙都属于碱,都可以和二氧化碳反应,氢氧化钠易溶于水,氢氧化钙微溶于水,所以分别振荡三个软质塑料瓶,观察到塑料瓶变瘪的程度由大到小的顺序为ABC。A瓶中有氢氧化钠,C瓶中只有水,A瓶变瘪的程度最大,则可以说明氢氧化钠溶液与二氧化碳发生反应。10.(1)取5 mL 10%H2O2溶液,不加任何物质,进行实验,记录时间有二氧化锰(2)t1t2取10 mL 5%H2O2溶液,加入0.5 g CuO为催化剂,进行实验(或取10 mL 2.5%H2O2溶液,加入0.5 g MnO2为催化剂)催化剂相同(3)温度温度越高,化学反应速率越快(4)控制外界其他因素相同催化剂的种类、反应物浓度和温度
