中考化学解题方法突破 控制变量法在化学中的应用专题练习卷
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控制变量法在化学中的应用专题
1、下列图示实验能达到目的的是
A．探究溶剂种类对物质溶解性的影响 B．测定空气中O2的含量
C．鉴别NH4Cl和NH4NO3溶液 D．探究MnO2的催化作用
【答案】A
2、下列探究实验不能达到目的的是
A．探究Fe、Cu、Ag的金属活动性 B．探究影响物质溶解速率的因素 C．探究可燃物的燃烧条件 D．探究铁生锈的条件
【答案】B
3、某同学根据铜绿的成分Cu(OH)2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”，需要进行如图所示实验中的（ ）
A．甲和乙 B．甲和丁 C．乙和丁 D．丙和丁
【答案】B．
4、控制变量、设计对比实验是实验探究的重要方法。
① 实验l 中同时向烧杯中加入一粒相同大小的品红，发现整杯水变红的时间热水比冷水短。这是因为_
_。
② 实验2中使用铜片是为了对比 _不同。
③ 实验3是大小形状相同的Mg、Zn、Fe、Cu四种金属同时投入到盐酸中发生的现象，金属周围的黑点表示生成的气体。下列结论不正确的是 _。（填字母）
a．铜不能发生置换反应
b．四种金属中金属活动性最强的是Mg
c．等质量的锌和铁分别与足量的盐酸反应生成气体质量：Zn比Fe多
【答案】①受热的情况下，分子能量增大，运动速率加快。②可燃物燃烧所需的最低温度（或可燃物的着火点）。③a 、c
5、实验探究一：课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂” 的探究内容，实验中学探究小组据此设计了如下探究方案。
【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？
【实验探究】
实验步骤 实验现象 实验结论及解释
Ⅰ． A中无明显现象, B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 ① 产生的气体是______
② 红砖粉末能改变过氧化氢分解速率
Ⅱ．向B试管中重新加入5％的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 ① 又产生大量能使带火星木条复燃的气体
② 滤渣质量等于ag 红砖粉末的_____在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂
Ⅲ． 两试管中均产生气泡且______ 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 【拓展应用】
己知CuSO4也可作为过氧化氢分解的催化剂。向101.2g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入2g CuSO4粉末，充分反应后得到溶质质量分数为2％的溶液，则生成氧气_____g。
实验探究二：实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。淅河中学化学学习小组发现一瓶未密封的氢氧化钾固体，对其是否变质进行探究。
【提出猜想】1．未变质 2．部分变质 3．完全变质
【查阅资料】KOH与NaOH性质类似，也能与CO2反应而变质。写出KOH变质的化学方程式为_____。
【设计实验】
（l）取少量样品于试管中配成溶液，滴加足量稀盐酸有气泡产生，则猜想_____不成立。
（2）准确称取一定质量的固体样品，放在右图所示装置中进行实验，根据CO2的体积和密度计算变质产物的质量，从而确定变质情况，你认为这个方案是否可行，并说明理由_________。
（3）请你另外设计一个方案，进一步探究变质情况
实验步骤 实验现象 实验结论
猜想2成立
【答案】探究一（4分）:
实验步骤 实验现象 实验结论及解释
①氧气
化学性质和质量
C中产生气泡较慢
【拓展应用】3.2g 探究二（5分）: 【查阅资料】2KOH+CO2=K2CO3+H2O 【设计实验】（l）l
（2）不可行，因为CO2能溶余水（或与水反应），导致测量结果误差较大。
（3）
实验步骤 实验现象 实验结论
另取少量样品，配成溶液滴加足量CuCl2溶液，静置后滴加酚酞溶液 产生白色沉淀 溶液变红色 猜想2成立
（说明：设计思路为先除尽CO32-，然后证明OH-存在。合理即可）
6、化学是一门以实验为基础的科学，根据下图所示的实验，请回答下列问题:
（1）A图所示的实验中，玻璃棒的作用____________________。
（2）B图所示的实验中，由铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实，说明燃烧需要________；烧杯中热水的作用____________。（答出一点即可）
（3）通过C图所示的实验，可以得出铁制品锈蚀的条件为：铁与______反应。
（4）D图所示的实验中，加入酚酞的作用是_________；实验中逐滴加入稀盐酸的目的是______。
【答案】（1）搅拌，防止因局部温度过高造成液滴飞溅（2）氧气（或空气） 提供热量（或隔绝氧气）
⑶氧气和水（4）判断反应的发生和停止（或判断反应的发生也可）（合理即可）防止稀盐酸过量，使氢氧化钠与稀盐酸怡好反应
7、一些金属易生锈，某小组同学设计如下实验，对金属锈蚀进行探究．
【实验一】取5枚去油去锈的洁净铁钉，分别装入下表的试管中，进行实验．
实验图示
生锈时间
8min 较长时间不生锈 5min 3min
1min
（1）通过上述实验可知，温度越高铁钉生锈速率越 （填“慢”或“快”）；在 （填“酸性”、“碱性”或“中性”）环境中铁钉生锈速率较快．
【实验二】为探究铁锈的成分，用图1所示装置（夹持仪器已省略）进行实验（每步反应和吸收均完全）．
【查阅资料】无水硫酸铜能吸收水而变蓝，碱石灰既能吸收水也能吸收CO2． （2）请指出图1所示实验装置的一个明显缺陷： ．
（3）加热前，先通入CO一段时间，目的是 ．
（4）将铁锈样品加热，样品逐渐变黑，无水硫酸铜逐渐变蓝，由此推知铁锈中一定含有 元素，从而推断出空气中的 参加了铁生锈反应．
【实验记录】
铁锈样品的质量/g 装置B的质量/g 装置C的质量/g 反应前 23.2 232.4
198.2
反应后 / 239.6 211.4
（5）根据上表数据推算，可确定铁锈的成分，用FexOy•nH2O表示，则n= ；若缺少D装置，x：y的值 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（6）欲通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件，用图2所示装置，试管内可选用的物质如下：
①O2 ②水
③CO2 ④O2和CO2 ⑤CO2和水 ⑥O2和水 ⑦O2、CO2和水
至少需要选用 （填数字序号），才能达到探究镁带锈蚀的条件．
（7）请写出镁带在空气中锈蚀，生成碱式碳酸镁[Mg3（OH）2（CO3）2]的化学方程式 ．
【答案】（1）快 酸性（2）没有进行尾气处理（3）排尽装置内的空气，防止发生爆炸（4）氢 水
（5）4 偏小（6）④⑤⑥⑦（7）6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3（OH）2（CO3）2
8、某同学要探究燃烧的条件和空气中氧气的含量，进行了如下实验．
【实验一】（已知：白磷的着火点为40℃）
实验装置 实验步骤及现象
步骤Ⅰ．检验装置的气密性，气密性良好．
步骤Ⅱ．将盛有白磷的带孔燃烧匙伸入A瓶中，白磷不燃烧．
步骤Ⅲ．向A瓶中加满80℃热水，塞紧瓶塞，白磷不燃烧．
步骤Ⅳ．打开K1、K2，从a口向瓶中鼓入空气，待瓶中的液面低于燃烧匙底部时，关闭K1、K2．此时进入量筒B中水的体积为200mL，观察到A瓶中的白磷燃烧．
（1）对比步骤Ⅱ和Ⅳ的现象可知，可燃物燃烧的条件之一是
（2）待装置冷却一段时间后，打开K2，如果观察到 ，说明空气中氧气的体积约占．若实验测得空气中氧气的体积分数小于，原因可能是 （答一条即可）．
【实验二】用如图所示装置，利用铁生锈的原理也可以比较准确地测出空气中氧气的含量．若将此装置中的细铁丝换成足量的细铜丝进行实验，能否比较准确地测出空气中氧气的含量，并说明理由 ．【已知：铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿．化学方程式：2Cu+O2+H2O+CO2═Cu（OH）2CO3】
【答案】【实验一】（1）温度达到着火点；（2）水倒流进A瓶40mL；气密性不好、未等装置冷却就打开夹子等；【实验二】不能；因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽．
9、金属有广泛的研究和应用价值。
（1）用铜制作导线，因其有良好的延展性和____________；
（2）空气中，铝比铁具有更好的抗腐蚀性，原因是_________；
（3）A中最易生锈的部位是___________；
（4）B中发生反应的化学方程式___________；
（5）向一定质量AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量Zn粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。
①向洗净后的滤渣滴加稀盐酸产生气泡，该气体是_______；
②若滤液呈蓝色，则滤液中可能有的溶质是_______（填化学式）。
【答案】（1）导电性 （2）铝的表面形成一层致密的氧化物薄膜 （3）b （4）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
（5）①H2（氢气） ②AgNO3
10、某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素”，取同浓度的稀氨水和稀醋酸用下图装置完成表中实验，回答下列问题。
（1）铁锈的主要成分是__ __（填化学式）。
（2）实验②和④可探究__ ___ 因素对铁制品锈蚀快慢的因素；欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是 （填实验序号）。
（3）根据表中实验现象得出的结论是 （写出1 点即可）。
（4）影响铁制品锈蚀快慢受除上述因素外，还有 （写出1 点即可），请设计实验方案 。
【答案】（1）Fe2O3（2）温度，①②或③④。（3）相同条件下，酸性越强，金属生锈越快。（4）酸的浓度；相同条件下，取两份浓度不同的醋酸分别在25℃时，观察铁钉生锈时间。
实验序号 ① ② ③ ④
实验温度/℃ 25 25 70 70
试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸
出现铁锈
所需时间 1天
未见锈蚀 5分钟 1天
未见锈蚀 1分钟
