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1、高考二轮复习高考二轮复习控制变量思想在化学实验探究题中的应用控制变量思想在化学实验探究题中的应用长乐侨中 傅海清1制变量思想在化 高考化学实验探究题向来是高考试卷中的重要考试内容之一，方式方法灵活多样。近几年的高考出现这样一种类型的化学实验探究题：以表格形式给出多组实验数据，让考生找出每组数据的变化对反应的影响；给出影响化学反应的几种因素，让考生设计实验分析各因素对反应的影响。通过实验过程的变量控制来考查设计、评价探究实验方案的能力和综合运用知识的能力。2制变量思想在化(2011福建高考23节选) I、磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。在酸性溶液中，碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应：
2、2IO35SO322H=I25SO42H2O生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：3制变量思想在化0.01molL1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL0.01molL1Na2SO3溶液的体积/mLH2O的体积/mL实验温度/溶液出现蓝色时所需时间/s实验15V13525实验2554025实验355V20 该实验的目的是_；表中V2=_mL4制变量思想在化答案：由实验2可以看出混合液的总体积为50mL，V1为10mL，V2为40mL，实验1和实验2可知实验目的是探究该反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；实验2和实验3可知实验目的
3、是探究该反应速率与温度的关系 当研究多个因素之间的关系时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，即每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，把多因素的问题变成单因素的问题，这种方法叫控制变量法。控制变量法是化学中常用的探究问题和分析解决问题的重要思想方法之一，应用这一思想方法可以使研究的问题简单化5制变量思想在化例题：例题：(2010福建质检25)无水氯化镁是制备某种催化剂的中间体，某研究性学习小组设计实验方案进行制取无水氯化镁等实验。请填写下列空白：【实验一】利用下图实验装置(夹持和加热装置省略)，在HCl气流中小心加热MgCl26H2O晶体制取无水
4、氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为：NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl6制变量思想在化(1)试剂X是_。(2)该实验装置存在的一个缺陷是_。【实验二】通过下列步骤，测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水：称取m1g样品置于烧杯中，充分溶解；加入足量硝酸银溶液，充分反应后，过滤；洗涤沉淀，干燥至恒重，称得沉淀质量为m2g。(3)若步骤的操作中未洗涤沉淀，将导致测得的氯元素含量_(填“偏高”或“偏低”)。(4)若测得m1=10.40，m2=28.70，则所得产品MgCl2nH2O中n的值为_。 7制变量思想在化【实验三】. .一定条件下，氯化镁与四氯化钛的
5、混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响，设计如下对比实验：实验序号氯化镁固体中氯元素含量/%温度/粉碎方式/催化效果/gg-170.9720滚动球磨3.910474.4520滚动球磨5.010474.4520振动球磨5.9104100振动球磨注：催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示。8制变量思想在化（1）表中= 。（2）从实验1、2可以得出的结论是 。（3）设计实验2、3的目的是 。 实验一 (1)浓硫酸 (2)缺少尾气吸收装置 实验二 (3)偏高 (4) 实验三 (1) 74. 45 (2)氯化镁固体的含水量越高(或
6、氯化镁固体中氯元素含量越低)，催化剂催化效果越差 (3)探究粉碎方式对该催化剂催化效果的影响 9制变量思想在化体验请参看学案10制变量思想在化2.体验：体验：1 1 在一定条件下，MnO2用量越多，H2O2分解速率越快。；中任写一组即可。参考答案 3. (1) 313 3 6.0 0.30探究溶液的pH对降解反应速率的影响(2)8.010-6(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解。(4)反应速率趋向于零(或该降解反应趋于停止)(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)11制变量思想在化感悟：感悟：1.1.当多因素影响同时影响同一探究实验时
7、，为准确探究某一因素对实验结果的影响，必须使其它因素保持不变，这样有助于快速探究该种因素对实验结果的影响情况。新课程高考对控制变量法的一般程序、结果的处理以及通过处理结果获得结论的信息加工能力进行全方位的考查，就必须通过改变可能影响实验结果的多个因素中的任一个，其它可能因素保持不变的情况下进行实验，并将这个被改变的因素的实验效果与不改变任何因素的实验效果进行对比，从而来论证实验结论的正确与否。2.应用控制变量思想解题的关键：认真细致审题，明确影响因素，研究各因素对探究实验或探究问题有何影响；注意选择数据或设置实验的有效性，且变量要统一。12制变量思想在化课堂练习请参看学案13制变量思想在化练习参考答案： 1.2. （1）研究反应物I与S2O82的浓度对反应速率的影响 （2）22.0s（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）；3. V130，V610，V917.514制变量思想在化5.4. 2；保证反应物K2S2O8浓度改变，而其他的不变，才到达实验目的。15制变量思想在化16制变量思想在化17制变量思想在化18制变量思想在化19制变量思想在化
