控制变量法
例1 对比实验是实验探究的重要方法，下列对比实验设计能实现相应实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 探究温度对分子运动快慢的影响
B 探究水对铁钉锈蚀的影响
C 探究空气是燃烧的必要条件
D 探究CO2与水发生反应
解析 A中通过观察热水和冷水变红的快慢，可以探究温度对分子运动快慢的影响。B
中左边试管中铁钉与水接触，右边试管中铁钉与氧气接触，没有控制同样的变量，不能达到实验目的。C中探究空气是燃烧的必要条件，需控制相同的可燃物，而左边试管中可燃物是红磷，右边试管中可燃物是白磷。D中酚酞在酸性条件下不变色。
答案 A
例2 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。
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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，可以得出的结论是 。 实验三：探究决定氨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粒子，用作对比的试剂可以是 溶液。 解析 实验一：在相同量的硬水和软水中滴加等量的肥皂水，看产生泡沫的多少可以区分硬水和软水。实验二：燃着的小木条在呼出气体中熄灭，在空气中无明显变化，说明空气
－
中氧气含量比呼出气体中氧气含量多。实验三：氯化铁溶液的粒子有Fe3+、Cl、H2O，要
－
探究决定氯化铁溶液颜色的粒子可以选择含有Fe3+或Cl的其他盐溶液做对照实验，如可选FeCl3溶液或Fe2(SO4)3溶液。
答案 实验一：肥皂水的量相同 (体积或滴数)
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(或硫酸铁) (合理即可)
例3 (1)控制变量，设计对比试验是实验探究的重要方法。
实验内容(均在室温环境下进行)
编号 实验结论
A B
①
____会影响过氧化
氢的分解速率
同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况
②
____会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率
同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢
(2)观察是学习化学的重要方法。
研究小组进行如下实验，发现均有红棕色二氧化氮气体产生。
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【实验1】 【实验2】 【实验3】
查阅资料：4HNO3O2↑+4NO2↑+2H2O C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是____________________。
②【实验2】中有红棕色气体产生，能否证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应?请做出判断，并说明理由：________________________________________。
③【实验3】中发现红热的木炭表面有红棕色气体产生，且生成的气体产物中检测出二氧化碳(体积分数大于0.03%)，能否证明【实验3】中木炭与浓硝酸发生了反应?请做出判断，并说明理由：________________________________________。
解析 (1)①同时打开A和B装置中分液漏斗的旋塞，观察锥形瓶中反应情况，装置B中的气泡比A多，说明过氧化氢溶液的浓度会影响过氧化氢的分解速率；②同时向A和B的烧杯中滴入2滴红墨水，观察烧杯中液体颜色变化快慢，说明温度会影响红墨水在蒸馏水中的扩散速率。(2)①【实验1】中所用碎玻璃与浓硝酸不发生化学反应，灼热的碎玻璃在实验中起到的作用是加热；②【实验2】中有红棕色气体产生，不能证明【实验2】中木炭与浓硝酸发生了反应，因为是红热的木炭，浓硝酸受热分解也会生成红棕色气体；③【实验3】中二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成了二氧化碳，虽然生成了红棕色的二氧化氮，也不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应。
答案 (1)①过氧化氢溶液的浓度 ②温度 (2)①)加热 ②不能，可能是灼热的木炭起加热作用，使硝酸受热分解产生的红棕色气体 ③不能，二氧化碳浓度升高，有可能是红热的木炭与氧气发生反应生成二氧化碳，虽然生成了红棕色的二氧化氮，也不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
例4 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
①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_____________。
②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_____________
【探究活动三】探究二氧化碳能否与碱溶液反应
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①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_____________。
②对比A 瓶与_________瓶的实验现象，可证明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应
解析 【探究活动一】物质在空气中燃烧，实际上是与其中的氧气发生反应，由于空气中的氧气含量相对较少，因此在空气中燃烧不如在氧气中剧烈。【探究活动ニ】碘几乎不溶于水，却可以溶解在酒精中，说明同一种物质在不同溶剂中的溶解性是不同的，即影响物质溶解性的因素是溶剂的种类；碘几乎不溶于水，高锰酸钾可以溶解在水中，说明不同物质在同一溶剂中的溶解性也是不同的，即影响物质溶解性的因素是溶质的种类。【探究活动三】二氧化碳能与氢氧化钠、氢氧化钙反应，但氢氧化钠易溶于水，氢氧化钙微溶于水，塑料瓶变瘪的程度：A＞B＞C；氢氧化钠溶液中含有水，要证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，除了A实验外，应做与水反应的对比实验。
答案 1.C 2.(1)分别伸入燃着的木条 (2)a、c (3)紫红 溶解 3.氧气浓度 溶剂种类 溶质种类 A＞B＞C C
跟踪练习
1.下列实验方案，不能达到相应实验目的的是( )
A B C D
A.比较空气与人体呼出的气体中CO2含量 B.探究MnO2能否加快H2O2分解 C.验证燃烧需要温度达到着火点 D.探究CO2对铜生锈是否有影响
2. “对比实验”是科学探究常用的方法，根据以下实验回答问题。
(1)图一中，为了比较人体吸入的空气和呼出的气体中氧气的多少，应进行的实验操作是 。
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(2)图二中，通过 (填字母)实验现象的对比，可得出燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触。
(3)图三中，A试管中高锰酸钾全部溶解，溶液呈 色，B试管中高锰酸钾不溶解，汽油不变色。此实验说明同种物质在不同种溶剂里 性不同。
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2024年中考化学热点题型解读：控制变量法
