控制单一变量

1、控制控制“单一变量法单一变量法”在化学中的应用在化学中的应用 高三化学一轮复习高三化学一轮复习实验方案（不要求写具体操作实验方案（不要求写具体操作过程过程）预期实验现象和结论预期实验现象和结论21.（13）常温下，草酸（）常温下，草酸（H2C2O4）能使酸性）能使酸性KMnO4中的中的MnO4 离子转化为离子转化为Mn 2+ , 某课题小组某课题小组 研究素对反应速率有研究素对反应速率有关因的影响探究如下：关因的影响探究如下：（4）课题小组同学发现实验的反应速率变化如右图所示，）课题小组同学发现实验的反应速率变化如右图所示，其中对其中对t1t2时间内速率变化的可能原因提出了如下假设。请时间内速

2、率变化的可能原因提出了如下假设。请完成假设三和假设四。完成假设三和假设四。假设一：假设一：SO4 2- 起催化作用起催化作用假设二：假设二：K + 起催化作用起催化作用假设三：假设三： 假设四：假设四：.（5）请你设计实验验证上述假设三，完成下表内容。）请你设计实验验证上述假设三，完成下表内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有Na2SO4、MnSO4、MnCl2等，溶液中等，溶液中H2C2O4的浓度可用仪器测定）的浓度可用仪器测定）错题重现错题重现安徽高考：安徽高考： 2009（28） 2011 （28） 2013 （28） 2014（2

3、8）什么是控制变量法呢什么是控制变量法呢?控制单一变量法：控制单一变量法：当研究多个因素对某变化影响当研究多个因素对某变化影响时，往往先控制其他几个因素时，往往先控制其他几个因素不变，集中研究其中一个因素不变，集中研究其中一个因素对变化所产生的影响，这种方对变化所产生的影响，这种方法叫控制单一变量法。法叫控制单一变量法。确立研究对象确立研究对象找出影响因素找出影响因素从而得结论从而得结论步骤步骤:只改变一个因素只改变一个因素 【2009安徽高考化学安徽高考化学28】 Fenton法常用于处理含难降解法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好有机物的工业废水，通常是在调节好PH和和 浓

4、度的废水中加浓度的废水中加入入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速度，探究有关因素对该降解反应速度影响影响实验设计实验设计控制控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在的初始浓度相同，恒定实验温度在298K 313K（其余实验条件见下表）设计如下对比试验（其余实验条件见下表）设计如下对比试验（1）请完）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验实验编号编号实验目的实验目的T/KPHc/10-3molL-1H2O2Fe2+为以

5、下实验作参考为以下实验作参考29836.00.30探究温度对降解反应速探究温度对降解反应速率的影响率的影响298106.00.3031336.00.30探究溶液的探究溶液的PH对降解反应速对降解反应速率的影响率的影响一一 控制单一变量在化学反应速率中的应用控制单一变量在化学反应速率中的应用 【2010全国课标卷全国课标卷28】某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：请回答下列问题：（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该）为了进一步研究硫酸铜

6、的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到入到6个盛有过量且等量的同种个盛有过量且等量的同种Zn粒的反应瓶中，收集产生的粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。气体，记录获得相同体积的气体所需时间。完成此实验设计，其中： V1= ，V6= ，V9= ；混合溶液混合溶液实验实验ABCDEF4 molL-1 H2SO4 /mL30V1V2V3V4V5饱和饱和CuSO4溶液溶液/mL00.52.55V620H2O /mLV7V8V9V10100301017.5实验实验编号编号初始初始p

7、H废水样品废水样品体积体积/mL草酸溶液草酸溶液体积体积/mL蒸 馏 水蒸 馏 水 体 积体 积/mL460 10 30 560 10 30560 【2013安徽高考化学安徽高考化学28】某酸性工业废水中含有某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的能将其中的Cr2O72-转化为转化为Cr3+。某课题组研究发现，少量铁明。某课题组研究发现，少量铁明矾矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用即可对该反应起催化作用为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：如下：(1)在在25下，控制光

8、照强度、废水样品初始浓度和催化下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表量，做对比实验，完成以下实验设计表（4)该课题组对铁明矾该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催中起催化作用的成分提出如下假设，化作用的成分提出如下假设，假设一：假设一：Fe2+起催化作用；起催化作用；假设二：假设二：假设三假设三 :2020SO42-起催化作用起催化作用Al3+起催化作用起催化作用实验方案（不要求写具体操实验方案（不要求写具体操作过程）作过程）预期实验结果和结论预期

9、实验结果和结论(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中等。溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定）的浓度可用仪器测定）用等物质的量用等物质的量K2SO4Al2(SO4)324H2O代替实验中的铁明矾，代替实验中的铁明矾，控制其他反应条件与实验控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验相同，进行对比实验 反应进行相同时间后，若反应进行相同时间后，若溶液中溶液中c(Cr

10、2O72-)大于实大于实验中验中c(Cr2O72-) ，则假，则假设一成立；若两溶液中的设一成立；若两溶液中的c(Cr2O72-)相同，则假设相同，则假设一不成立。一不成立。 二二 控制单一变量法在化学平衡图像题中的应用控制单一变量法在化学平衡图像题中的应用在某容积一定的密闭容器中，可逆反应：A（g）B（g） xC（g）有图所示的反应曲线，试判断对图的说法中正确的是（T表示温度，P表示压强，C%表示C的体积分数）（ ）A.P3P4，y轴表示B的转化率 B.P3 P4，y轴表示B的体积分数 C.P3P4，y轴表示混合气体的密度 D.P3P4，y轴表示混合气体的平均摩尔质量A收获？收获？实验实验编

11、号编号初始初始pH废水样品废水样品体积体积/mL草酸溶液草酸溶液体积体积/mL蒸馏水蒸馏水 体积体积/mL460 10 30 560 10 30560【2013安徽高考化学安徽高考化学28】某酸性工业废水中含有某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的能将其中的Cr2O72-转化为转化为Cr3+。某课题组。某课题组研究发现，少量铁明矾研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可即可对该反应起催化作用对该反应起催化作用为进一步研究有关因素对该反为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：应速率的影响，探究如下：(1)在在25下，控制

12、光照强度、废水样品初始浓度和催化下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用和一定浓度草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表量，做对比实验，完成以下实验设计表4)该课题组对铁明矾该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：假设一：Fe2+起催化作用；起催化作用；假设二：假设二：假设三假设三 :2020SO42-起催化作用起催化作用Al3+起催化作用起催化作用【2011安徽高考化学安徽高考化学28

13、】地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。（1）实验前：先用）实验前：先用0.1mol/LH2SO4洗涤洗涤Fe粉，其目的粉，其目的是是 然后用蒸馏水洗然后用蒸馏水洗涤至中性；将涤至中性；将KNO3溶液的溶液的pH调至调至2.5；为防止空气中的；为防止空气中的O2对脱氮的影响，应向对脱氮的影响，应向KNO3溶液通入溶液通入 （写化

14、学式）。（写化学式）。（3）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请）该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设，请你完成假设二和假设三：你完成假设二和假设三：假设一：溶液的假设一：溶液的pH假设二：假设二： 假设三：假设三：除去除去Fe粉表面的铁锈（粉表面的铁锈（Fe2O3）等杂质）等杂质N2 溶液的温度溶液的温度 铁的颗粒大小铁的颗粒大小4）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结）请你设计实验验证上述假设一，写出实验步骤及结论。论。（已知：溶液中的（已知：溶液中的NO3浓度可用离子色谱仪测定）浓度可用离子色谱仪测定） 实验步骤及结论：实验步骤及结论：取几份同浓度同体积的取几份同

15、浓度同体积的KNO3溶液于不同的试管中溶液于不同的试管中调节溶液呈酸性且不同的调节溶液呈酸性且不同的pH，并通入，并通入N2分别向上述溶液中加入足量等质量的同种分别向上述溶液中加入足量等质量的同种Fe粉粉用离子色谱仪测定相同温度下相同时间内各溶液中用离子色谱仪测定相同温度下相同时间内各溶液中c(NO3)的变化。若的变化。若pH不同的不同的KNO3溶液中，测出各溶液中，测出各溶液溶液c(NO3)不同，说明溶液不同，说明溶液pH对脱氮速率有影响对脱氮速率有影响（其他合理答案也可）（其他合理答案也可）【2013模拟题模拟题】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

16、氯化镁等实验。请填写下列空白。实验三一定条件下，氯化镁与四氯化钛的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：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（5）表中= 。（6）从实验1，2可以得出的结论是 。（7）设计实验2、3的目的是 。【2008广东，广东，20】某探究小组用某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速响反应速 率的因素。所用率的因素。所用HNO3浓度为浓度为1.00 mol/L、2.00 mol/L，大理石有细颗粒与粗，大理

17、石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K,每次实验每次实验HNO3的用量为的用量为25.0 mL,大理石用量大理石用量为为10.00 g。（1） 请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验实验编号编号T/K大理石大理石规格规格HNO3浓浓度度/mol/L实验目的实验目的298粗颗粒粗颗粒2.00()实验和探究实验和探究HNO3浓度对浓度对该反应速率的影响；（该反应速率的影响；（）实验）实验和和 探究温度对该反应速率的探究温度对该反应速率的影响；（影响；（）实验和）实验和

18、 探究大探究大理石规格理石规格 （粗、细）对该反应速（粗、细）对该反应速率的影响。率的影响。 对于对于2A(g)+B(g) C(g)+3D(g)(正反应吸热正反应吸热)有有如下图所示的变化，图中如下图所示的变化，图中Y轴可能表示：轴可能表示： A、B物质的转化率物质的转化率 B、正反应的速率、正反应的速率 C、平衡体系中的、平衡体系中的A% D、平衡体系中的、平衡体系中的C%PY100200300A、D练练4 4、在密闭容器中进行下列反应：、在密闭容器中进行下列反应：M M（g g）+N+N（g g） R R（g g）+2L(+2L(? ?),),在不同条件下在不同条件下R R的百的百分含量分含量R%R%的变化情况如下图，下列叙述正确的是（的变化情况如下图，下列叙述正确的是（ ）A A、正反应吸热，、正反应吸热，L L是气体是气体B B、正反应吸热，、正反应吸热，L L是固体是固体C C、正反应放热，、正反应放热，L L是气体是气体D D、正反应放热，、正反应放热，L L是固体是固