題型03控制變量法探究實驗1．A、B、C三只小燒杯內(nèi)分別依次盛有一定體積的濃氨水、滴有酚酞溶液的蒸餾水、滴有酚酞溶液的蒸餾水，按如圖所示進行探究活動，不能得到的結(jié)論是（）A．水能使酚酞溶液變紅 B．氨水能使酚酞溶液變紅 C．空氣不能使酚酞溶液變紅 D．濃氨水易揮發(fā)，氨氣易溶于水【答案】A【解析】A、酚酞試液在蒸餾水中不變色，說明水不能使酚酞試液變紅；B、氨水能使酚酞溶液變紅；C、酚酞試液放在空氣不變紅，說明空氣不能使酚酞溶液變紅；D、盛有一定體積的濃氨水、滴有酚酞溶液的蒸餾水罩在一起，酚酞試液會變紅，是因為濃氨水易揮發(fā)，氨氣易溶于水。2．為探究二氧化碳能否和水反應(yīng)，用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成如圖四個實驗。實驗I、Ⅳ中小花變紅，實驗Ⅱ、Ⅲ中小花不變色。下列說法不正確的是（）A．實驗Ⅰ、Ⅱ說明醋酸可以使小花變紅 B．實驗Ⅲ說明二氧化碳不能使小花變紅 C．實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ說明二氧化碳能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng) D．上述實驗說明二氧化碳和醋酸具有相似的化學(xué)性質(zhì)【答案】D【解析】A、由實驗的現(xiàn)象可知，實驗Ⅰ、Ⅱ說明醋酸可以使小花變紅，說法正確；B、實驗Ⅲ說明二氧化碳不能使小花變紅，說法正確；C、實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ說明二氧化碳能與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，說法正確；D、上述實驗說明碳酸和醋酸具有相似的化學(xué)性質(zhì)，二氧化碳和醋酸不具有相似的化學(xué)性質(zhì)，說法不正確。3．為了驗證二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，小李同學(xué)做了如圖實驗，其中不合理的是（）A．步驟① B．步驟② C．步驟③ D．步驟④【答案】C【解析】為了驗證二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，可以借助指示劑，石蕊遇酸性溶液會變紅，酚酞遇酸性溶液和中性液體不變色，所以實驗中應(yīng)用紫色的石蕊試液，不能用無色的酚酞試液，所以步驟③不合理。4．（2019·德州）根據(jù)如圖所示的實驗現(xiàn)象分析，下列說法錯誤的是A．①②對比說明物質(zhì)燃燒需要與空氣接觸B．①中使溫度達到白磷著火點是利用了銅的導(dǎo)熱性C．燒杯中的熱水只起提高溫度的作用D．①③對比說明紅磷著火點高于白磷【答案】C【解析】A、①白磷在空氣中，②白磷在水中，則①②對比說明物質(zhì)燃燒需要與空氣接觸，故A正確；B、熱水通過銅把溫度傳給了白磷，則①中使溫度達到白磷著火點是利用了銅的導(dǎo)熱性，故B正確；C、燒杯中的熱水不但起提高溫度的作用，而且還具有隔絕氧氣的作用，故C不正確；D、相同的溫度和氧氣濃度，白磷燃燒，紅磷不燃燒，則①③對比說明紅磷著火點高于白磷，故D正確。故選C。5．（2019·泰安）控制變量是實驗探究的重要方法。下列實驗設(shè)計不能達到實驗?zāi)康牡氖茿．探究鐵、鎂金屬活動性強弱B．探究二氧化碳與水是否發(fā)生反應(yīng)C．探究不同溶劑中物質(zhì)溶解性大小D．探究溫度對分子運動快慢的影響【答案】A【解析】A、由圖可知，探究鐵、鎂金屬活動性強弱時，不僅改變了金屬的種類，還改變了酸的種類，不符合控制變量法的要求，不能達到實驗?zāi)康?，故符合題意；B、由圖可知，探究二氧化碳與水是否發(fā)生反應(yīng)時，只改變了藍色石蕊試紙的潮濕狀態(tài)（干燥和濕潤），符合控制變量法的要求，能達到實驗?zāi)康?，故不符合題意；C、由圖可知，探究不同溶劑中物質(zhì)溶解性大小時，只改變了溶劑的種類（水和酒精），符合控制變量法的要求，能達到實驗?zāi)康?，故不符合題意；D、由圖可知，探究溫度對分子運動快慢的影響時，只改變了水的溫度（冷水和熱水），符合控制變量法的要求，能達到實驗?zāi)康模什环项}意。6．（2019·張家界）可燃物燃燒條件的驗證實驗如圖所示。已知白磷的著火點為40℃，請你根據(jù)實驗回答下列問題。（1）三個實驗中，白磷會燃燒的是_____（選填序號）（2）通過A、C實驗對比，證明可燃物燃燒的條件之一是_____?！敬鸢浮浚?）C（2）溫度達到著火點【解析】（1）A中白磷的溫度沒有達到白磷的著火點，所以沒有燃燒；B中白磷沒有與氧氣接觸，所以沒有燃燒；C中白磷既與氧氣接觸，溫度也達到了白磷的著火點，所以會燃燒；故填C。（2）A中白磷與氧氣接觸，但白磷的溫度沒有達到白磷的著火點，所以沒有燃燒；C中白磷既與氧氣接觸，溫度也達到了白磷的著火點，所以會燃燒；對比實驗A與C可知，可燃物燃燒需要溫度達到著火點；故填：溫度達到著火點。7．【2019年河南省】如圖，將注射器中的溶液緩緩?fù)迫隫形管，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________；用80℃的熱水加熱盛有紅磷和白磷的W形管時，發(fā)現(xiàn)白磷燃燒而紅磷不燃燒，由此可說明燃燒需要的條件是____________________________________。【答案】2H2O22H2O+O2↑ 需要溫度達到可燃物著火點【解析】過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣，用80℃的熱水加熱盛有紅磷和白磷的W形管時，發(fā)現(xiàn)白磷燃燒而紅磷不燃燒，二者都是可燃物，都接觸氧氣，但是由于著火點不同，所以現(xiàn)象不同，由此可說明燃燒需要溫度達到可燃物著火點。8．請根據(jù)如圖實驗回答問題。（1）圖一為測定空氣里氧氣含量的實驗。點燃紅磷前，需要用彈簧夾夾緊膠皮管的原因是。該實驗中不能用鐵絲代替紅磷的原因是。（2）圖二為探究分子性質(zhì)的實驗。實驗中觀察到燒杯B中的液體由無色變?yōu)榧t色，說明分子具有的性質(zhì)是。（3）圖三為探究固體溶解時的熱量變化實驗，若向試管中加入的固體是NH4NO3，可觀案到U形管內(nèi)左側(cè)液面（填“低于”或“高于”）右側(cè)液面。【答案】（1）防止紅磷燃燒放熱導(dǎo)致集氣瓶中的氣體逸出；鐵絲在空氣中不能燃燒（2）不斷運動 （3）高于【解析】（1）圖一為測定空氣里氧氣含量的實驗。點燃紅磷前，需要用彈簧夾夾緊膠皮管的原因是防止紅磷燃燒放熱導(dǎo)致集氣瓶中的氣體逸出。鐵絲在空氣中不能燃燒，所以該實驗中不能用鐵絲代替紅磷；（2）燒杯A中的濃氨水與燒杯B中的酚酞試液沒有接觸，但是實驗中觀察到燒杯B中的液體由無色變?yōu)榧t色，這說明分子是在不斷運動的；（3）硝酸銨溶于水會吸收熱量，造成集氣瓶內(nèi)的溫度降低，氣壓減小，所以在外界大氣壓的作用下，U形管內(nèi)的紅墨水左端升高，右端下降。9．“對比實驗”是科學(xué)探究常用的方法。根據(jù)以下實驗回答問題。（1）圖A中，可觀察到（填火焰的名稱）處的火柴炭化最明顯。（2）圖B中（填“左”或“右”）邊試管發(fā)燙。（3）從圖C中可得出燃燒的條件之一是，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）圖D中打開可樂的瓶塞，可觀察到大量氣泡冒出，說明氣體的溶解度與有關(guān)?！敬鸢浮浚?）外焰 （2）左（3）溫度達到可燃物著火點 4P+5O22P2O5（4）壓強【解析】（1）根據(jù)火焰各部分溫度的不同，可分為外焰，內(nèi)焰，焰心三層，外焰與氧的接觸面積最大，燃燒最充分溫度最高，火柴放在外焰位置最先變黑；（2）氫氧化鈉溶于放熱，使溶液的溫度升高；硝酸銨溶于水吸熱，使溶液的溫度降低；（3）銅片上的白磷和紅磷都與氧氣接觸，而溫度達到了白磷的著火點，能夠燃燒，溫度沒有達到紅磷的著火點，不能燃燒，說明溫度達到可燃物著火點時才能夠燃燒。白磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O22P2O5。（4）打開汽水瓶冒出大量氣泡，說明氣體的溶解度隨壓強的減小而減小。10．U型玻璃管是常見的化學(xué)儀器，在實驗中有廣泛的應(yīng)用。（1）借助U型玻璃管探究微粒的性質(zhì)，如圖1所示，打開玻璃旋塞，觀察到濕潤的紅色石蕊試紙從左到右先后變藍，該實驗說明分子，濕棉花的作用是。（2）借助U型玻璃管探究鋼鐵銹蝕的條件，如圖2所示：①一段時間后潮濕的鋼絲棉有明顯銹跡，干燥的鋼絲棉沒有銹跡，此現(xiàn)象說明。②實驗結(jié)束時，細心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)浸沒在涼開水中的鋼絲棉也有少量銹跡，說明本實驗有不完善之處，請利用原有裝置提出具體改進方案。（3）借助U型玻璃管粗略測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，如圖3所示，得出空氣中氧氣體積分數(shù)約為五分之一的實驗現(xiàn)象是?！敬鸢浮浚?）分子在不停地運動；吸收氨氣防止進入空氣，污染環(huán)境（2）①鋼鐵銹蝕需要水；②在盛有涼開水的U型管兩端液面上滴加植物油（3）U型管左側(cè)液面上升到刻度4處【解析】（1）借助U型玻璃管探究微粒的性質(zhì)，如圖1所示，打開玻璃旋塞，觀察到濕潤的紅色石蕊試紙從左到右先后變藍，該實驗說明分子在不停地運動；氨氣進行空氣會污染環(huán)境，所以要用濕棉花吸收氨氣防止進入空氣，污染環(huán)境；（2）①由于鋼鐵銹蝕的條件是鋼鐵與空氣和水同時接觸。所以一段時間后潮濕的鋼絲棉有明顯銹跡，干燥的鋼絲棉沒有銹跡，此現(xiàn)象說明鋼鐵銹蝕需要水；②實驗結(jié)束時，細心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)浸沒在涼開水中的鋼絲棉也有少量銹跡，說明有少量氧氣進入了涼開水中使鋼絲生銹，為了控制變量﹣﹣氧氣，在盛有涼開水的U型管兩端液面上滴加植物油可以防止氧氣進入涼開水中；（3）借助U型玻璃管粗略測定空氣中氧氣的體積分數(shù)，如圖3所示，得出空氣中氧氣體積分數(shù)約為五分之一的實驗現(xiàn)象是U型管左側(cè)液面上升到刻度4處。11．控制變量法是化學(xué)常用的研究方法。下列實驗研究中都要使用控制變量法，根據(jù)下圖實驗回答問題：（1）探究二氧化碳與水反應(yīng)：將紫色石蕊浸泡過的小花，一半烘干放入盛有CO2的集氣瓶中，如圖A所示，觀察到的現(xiàn)象是。其中干燥的紙花要探究的問題是。（2）探究燃燒的條件：圖B所示實驗實現(xiàn)了對多個影響條件的控制，其中水中白磷要研究的變量是。（3）已知金屬活動性越強，與酸反應(yīng)生成氫氣的速率就越快。課外小組的同學(xué)想用圖C所示裝置探究Zn、Fe的活動性強弱。你覺得他們在研究中需要控制的影響變量有?！敬鸢浮浚?）濕潤的一側(cè)由紫色變?yōu)榧t色；二氧化碳能否使石