专题06 解读实验探究题-备战中考化学必备解题模板系列

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解读实验探究题
实验探究题是中考必考题型之一，考查知识点主要以金属、酸碱盐知识的实验探究为主，结合对实验装置的设计与评价。选取的内容往往来源于教材的实验，从新的视角对课本的基础实验进行深层次的探究，强调实验过程与方法、实验方案设计、实验现象预测、逻辑推理等高阶思维的考查，综合性较强，区分度好。在备考中应注重对初中化学知识“大串联”，对零零碎碎的知识整理，由“点”到“线”形成知识“面”，要深挖教材中的实验，综合运用知识，回看教材中的各个简单实验。
一、物质元素组成的探究
根据反应前后元素种类、质量不变，通过验证生成物成分，从而反推反应物的组成元素。
常检验碳、氢元素，一般碳元素转化为二氧化碳（装置中用碱溶液或碱石灰吸收，看质量增加）；氢元素转化为水（用浓硫酸或碱石灰吸收，看质量增加），通过连续性装置的检验、吸收混合气体的方式进行验证。
例1 （2022内蒙古通辽中考）人类研发使用可降解塑料，是防治“白色污染"的重要途径之一。某化学兴趣小组查阅资料得知，以聚乳酸为原料加工而成的一种餐具能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水。该小组对这种餐具组成元素进行探究。请回答下列问题。
【提出问题】这种餐具的组成元素是什么？
【提出猜想】猜想1：这种餐具由碳、氢元素组成，猜想2：这种餐具由_____元素组成。
【查阅资料】硫酸铜粉末吸水由白色变为蓝色。
【实验验证】检查装置气密性后，装入餐具碎片，按图连接各仅器（夹特装置已略去），开始实验……

【解释与结论】
（1）装置A中发生反应的化学方程式为______。
（2）根据_____的现象，可证明这种餐具中含有氢元素和碳元素。
（3）实验过程中通N2的作用是_______。
（4）测得装置C中餐具碎片的起始质量为0.72g，反应后装置C中硬质玻璃管内无固体残留。装置D增重0.36g，装置E和F一共增重1.32g。经计算确认猜想_______成立。
【评价与改进】小组内有同学指出餐具碎片可能未完全燃烧，产物为CO，CO2，H2O的混合物，从而影响对其组成元素的测定，建议______。
1.（2022贵州贵阳中考）（11分）某探究小组同学对物质的组成进行探究。
探究一：探究甲烷的组成
（1）设计并实验：点燃甲烷，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，可观察到烧杯壁上的现象为 　 　。迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为 　 　。
结论：甲烷含有氢、碳元素。
（2）提出问题：甲烷组成中是否含氧元素？
设计并实验：设计如图1装置进行实验。先通一段时间N2，点燃酒精灯，通入甲烷燃烧后的产物（不含甲烷和氧气），反应结束后，再通入一段时间N2。（已知：甲烷质量为a克）
结论：甲烷只含碳、氢元素，不含氧元素。
①B装置的作用是 　 　。
②得到此结论，需要收集的实验证据有 　 　。

探究二：探究酸、碱、盐的性质及物质的成分
【实验一】
（3）向稀盐酸、稀硫酸中分别滴加紫色石蕊溶液，观察到的现象是 　 　。
（4）向盛有氧化铜的试管中加入稀硫酸，加热，反应的化学方程式为 　 　。
【实验二】
（5）向镁条中加入稀硫酸，有气体产生，固体全部溶解，取反应后的溶液分别置于A、B烧杯中。
①向A中逐滴加入NaOH溶液，溶液中溶质质量变化如图2所示。由实验可得溶质的成分为
。ab段发生反应的化学方程式为 。
②向B中滴加足量BaCl2溶液，不断搅拌。实验过程中溶液pH的变化情况是 　 　。

【实验三】
（6）有一包白色粉末，可能含有MgO、Mg（OH）2、MgSO4中的一种或几种。为探究其成分，进行如下实验。
取n克白色粉末于烧杯中，向烧杯中加入足量稀硫酸，粉末完全溶解，继续向烧杯中加入过量NaOH溶液，将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥，称得固体质量为n克，可以推测白色粉末可能的成分组成情况有 　 。
（7）由以上实验可知，酸的化学性质有 　 　。
二、物质组成成分的探究
根据给定信息，如颜色、物质（或离子）共存情况、破损标签上信息（如元素种类、原子团、角标、浓度等），进行合理假设物质或组成。再根据物质的颜色、溶解性、化学性质等验证物质组成。
例2 （2022湖南邵阳中考）（8分）化学药品在实验室中者保存不当，可能会发生变质，某学校化学实验活动小组的同学们为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体药品的成分，进行了下列有关实验。
【猜想与假设】
久置的氢氧化钠固体的成分有下面3种可能情况：
猜想一：只有氢氧化钠
猜想二：　 　
猜想三：只有碳酸钠
【实验探究】
实验方案
实验现象
结论
称取m克固体放入试管中，加蒸馏水完全溶解，然后滴加足量的BaCl2溶液

　 　
猜想一不成立
为了进一步验证是猜想二还是猜想三成立，活动小组的同学们又提出了一个定量实验方案。
实验如下：将反应后的物质过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量为ng（忽略操作过程中物质的损失）。若猜想二成立，则n的取值范围是 　 　。
【反思与交流】
氢氧化钠暴露在空气中容易变质，其主要原因是 　 　（用化学方程式表示），因此实验室中氢氧化钠固体必须密封保存。
1. （2022山东临沂中考）小明同学在整理实验室时发现了一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液，他认为该溶液可能变质了，于是邀来小琳和小可，对该溶液中溶质成分进行实验探究。
【猜想与假设】
小可认为该溶液中溶质是NaOH：
小琳认为该溶液中溶质是Na2CO3：
小明却认为该溶液中溶质是_______（填化学式）。
【查阅资料】氯化钡溶液显中性：碳酸钡难溶于水。
【进行实验】
实验
实验操作
实验现象
①
小可取适量该溶液，滴入几滴无色酚酞溶液
溶液变红色
②
小琳取适量该溶液，滴入几滴氯化钡溶液
产生白色沉淀
③
小明取适量该溶液，滴入过量氯化钡溶液
产生白色沉淀
④
小明取适量实验③所得的上层清液，滴入几滴无色酚酞溶液
溶液变红色
【实验结论】
（1）根据实验①和②可以得出结论：该溶液中一定含有的溶质是______（填化学式）。_______同学的猜想一定是错误的。原因是________。
（2）根据实验③和④。你认为小明同学的猜想_____（填“正确”或“错误”）。
【反思与交流】
（1）氢氧化钠溶液变质的原因是（用化学方程式表示）_______。
（2）实验室为了防止氢氧化钠溶液变质，正确的措施是_______（写出一条即可）。
2.（2022山东烟台中考）（10分）学习完金属的化学性质，兴趣小组进行了如图所示的实验。

【查阅资料】硝酸铜溶液呈蓝色，硝酸亚铁溶液呈浅绿色，硝酸锌溶液呈无色。
【实验一】同学们进行如图一所示的实验，验证铁、锌、铜、银四种金属活动性强弱。
（1）试管①中观察到的实验现象是 　 　。试管③中反应的化学方程式是 　 　。
（2）你认为通过上述图一所示的三个实验能否验证铁、锌、铜、银四种金属在溶液中的活动性强弱 　 　（填“能”或“不能”）。
【实验二】在完成实验一的过程中，同学们将试管①②③内反应后的物质都倒入废液缸中（如图二）。小组同学对废液缸中混合物的成分产生了探究兴趣。待混合物充分反应后，过滤，得到滤渣和浅绿色滤液。
（3）小明将铁丝放入浅绿色滤液中，一段时间后，铁丝表面没有发生变化。由此判断滤液中含有的溶质是 　 　（填化学式）。
（4）探究滤渣的成分
【提出问题】滤渣的成分是什么？
【作出猜想】小明的猜想：银、铜、铁、锌
你的猜想：猜想Ⅰ　 　；
猜想Ⅱ：银、铜、铁
【分析思考】同学们认为小明的猜想不正确，结合上述的实验现象分析，小明的猜想不正确的原因是 　。
【进行实验】实验证明猜想Ⅱ正确，请你完成下列实验方案。
实验步骤
实验现象
结论
取少量滤渣样品，　 　。
　 　。
猜想Ⅱ正确

【反思交流】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外，还需要考虑　 　。
3．（2022河北中考）化学课上，老师组织学生对家用除湿盒（如图30所示）进行了如下探究。

【资料信息】吸湿区内黑色颗粒是活性炭，白色颗粒是初中化学一种常见物质；使用一段时间后，集水区内有大量液体和少量固体，且气温越低固体越多。
【知识应用】除湿盒内活性炭的作用是除去空气中的异味，利用了其 性。
【提出问题】白色颗粒是什么物质？
【作出猜想】猜想I：氧化钙；猜想II：氢氧化钠；猜想III：氯化钙。
猜想依据：氧化钙能与水反应，氢氧化钠和氯化钙在空气中容易 水分。
【交流讨论】从安全性考虑，因为氢氧化钠具有强烈的 ，所以否定了猜想II。
【进行实验】已知氯化钙溶液呈中性，不与空气中的成分反应。小组同学设计并进行了图31所示的实验。

【解释与结论】小组同学依据实验得出结论：白色颗粒是氯化钙。
（1）步骤②的现象是 。
（2）步骤③的化学方程式为 （写一个）。
【拓展交流】同学们查阅到氯化钙在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃
0
10
20
30
40
溶解度/g
59.5
65.0
74.5
100
116
（1）集水区内“气温越低固体越多”的原因是 。
（2）从绿色化学的角度考虑，除湿盒使用后，对集水区内物质的处理建议是 。
4．（2022山东济宁中考）（6分）人体呼出气体中主要含有氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳。为验证人体呼出气体的成分，某兴趣小组利用下面装置进行实验。

请回答：
①呼出气体通过装置A可观察到 ，目的是 　；
②随反应进行，装置中铜网逐渐变为黑色，其反应的化学方程式为 ；
③装置D出现白色浑浊，证明呼出的气体中含有 ；
④E装置的作用是 　，尾气的主要成分是 。
三、反应后成分的探究
反应后成分的猜想：一定含有生成物，可能含有反应物之一，不可能同时含有两种反应物。
所以验证反应后成分验证反应物之一是否存在即可。验证时应避免生成物对反应物的影响。
例3 （2022辽宁营口中考）同学们为进一步认知酸、碱、盐的化学性质，进行了如下图所示的实验，请你来参与他们的探究活动，并回答下列问题：

（1）甲试管中发生中和反应的化学方程式为___________；
（2）当观察到甲试管中溶液由__________恰好变为无色时，说明二者恰好完全反应；
（3）乙试管中两种溶液不能发生反应，理由是__________；
（4）实验结束后，同学们将乙、丙两支试管内的物质全部倒入同一个干净的小烧杯中，静置片刻，观察到白色沉淀明显增多。大家对得到的上层溶液的成分产生了兴趣，于是又进行了如下的实验探究。
【提出问题】小烧杯中上层溶液的溶质成分有哪些？
【做出猜想】猜想一：NaCl、NaOH、Na2CO3
猜想二：NaCl、NaOH
猜想三：___________
【设计实验】
实验步骤
实验现象
实验结论
取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸
①__________
猜想一不成立
另取少量溶液于试管中，滴加少量②___________
③__________
猜想三成立

【反思拓展】
（5）小烧杯中的白色沉淀成分是___________（写化学式）。
1．（2022年四川省自贡市中考）某化学兴趣小组将镁条用砂纸打磨后按图Ⅰ所示方案进行实验。A中缓慢产生气泡，B、C中快速产生较多气泡，且C中有白色不溶物产生。

(1)图Ⅰ实验中取用镁条的仪器是 _____（填“药匙”或“镊子”）。
(2)同学们经过讨论获知：水能解离出少量H+、OH﹣，且镁与稀盐酸反应的化学方程式为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，则A中反应的化学方程式为 _____。
同学们接着对C中产生的白色不溶物的成分进行了以下探究。
【提出问题】
C中产生的白色不溶物是什么呢？
【查阅资料】
①Mg（OH）2和MgCO3均为白色不溶物。
②Mg（OH）2和MgCO3均可与盐酸发生复分解反应。
③Mg（OH）2和MgCO3加热均易分解，分别生成两种氧化物。
④Mg（HCO3）2可溶于水，且不稳定，易分解为MgCO3、H2O、CO2。
⑤白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
【提出猜想】
(3)猜想一：白色不溶物是纯净的Mg（OH）2。
猜想二：白色不溶物是纯净的 _____。
猜想三：白色不溶物是Mg（OH）2、MgCO3的混合物。
【实验验证】
(4)取该白色不溶物加足量的稀盐酸，发现不溶物全部溶解，并有气体产生，则猜想 _____不成立。再取干燥的该白色不溶物加热分解，并将所产生的气体通过无水硫酸铜，发现无水硫酸铜变蓝，由这两个小实验得出猜想 _____成立。
【拓展探究】
(5)如图Ⅱ，称取干燥的该白色不溶物70.4克于热分解装置中，充分加热至不再产生气体，使分解产生的气体依次通过装置D、E，并使分解产生的气体全部被装置D、E吸收，实验后测得装置D增重3.6克，装置E增重30.8克，若该白色不溶物的组成用xMg（OH）2•yMgCO3表示，则x：y＝_____。
(6)装置F的作用是 _____。
四、物质性质及变化规律的探究
围绕常见的物质的性质或是类似的新物质的性质及变化规律，结合给定的情境，认真阅读给定信息和资料，从题目中主动学习和获取解题所需的知识，认真审题、合理推测。
例4 （2022湖南荆州中考）“天宫课堂”上航天员做的泡腾片实验，让同学们再次感受到化学的魅力。泡腾片中含有碳酸钠或碳酸氢钠等物质，化学兴趣小组决定对它们的某些性质进行探究。
实验一：探究碳酸钠和碳酸氢钠溶液的酸碱度
【实验探究1】用pH试纸测得等浓度的碳酸氢钠溶液的pH为9，碳酸钠溶液的pH为11。
【实验结论1】两者均显碱性，且溶液碱性较强的是 _____。
实验二：探究碳酸钠和盐酸的反应
【实验探究2】向盛有碳酸钠溶液的烧杯中，逐滴加入一定浓度的稀盐酸并充分搅拌，测得pH变化与时间的关系如图1所示。观察到ab段无气泡产生，从b点开始产生气泡。经测定b点溶质只有碳酸氢钠和氯化钠，c点pH为7。

【实验结论2】碳酸钠和盐酸的反应是分两步发生的，ab段发生反应的化学方程式为 _____，c点溶液中的溶质为 _____。
实验三：探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
【查阅资料】①碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳；②碳酸钠受热不分解。
【实验验证】取一定量的碳酸氢钠放入试管中加热，如图2所示。

【交流反思】试管A管口向下倾斜的原因是 _____，试管B中出现 _____现象，证明有二氧化碳生成。
【实验结论3】碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠。
【拓展应用】溶洞内钟乳石的形成原理与碳酸氢钠受热分解相似﹣﹣溶有碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]的地下水，遇热或当压强突然变小时，碳酸氢钙会分解成碳酸钙沉积下来，天长日久就形成了千姿百态的钟乳石。请写出碳酸氢钙分解的化学方程式 _____。
1.（2022广西梧州中考）茶垢是茶中的有机物经过系列变化形成的，不易清洗。使用茶垢清洁剂可以轻松将茶垢除去。梧州某校化学兴趣小组对茶垢清洁剂的除垢原理、使用方法等进行了系列探究。
小吴按照说明书将适量茶垢清洁剂放入有茶垢的杯子中，加入热水浸没茶垢，立即产生大量气泡，一段时间后冲洗茶杯，茶杯光亮如新。
【提出问题1】产生的气体是什么?
【查阅资料】茶垢清洁剂的主要成分为过碳酸钠(Na2CO4)。
【猜想与假设】同学们对该气体的成分提出了三种猜想。
猜想1：只有O2；猜想2：__________；猜想3：既有O2又有CO2。


【实验验证】小吴按图装置对猜想进行如下验证：
操作
现象
结论
检查气密性后，向A中加入热水，将生成的气体依次通过B、C，向D中插入带火星的木条。
观察到B中_________，D中木条复燃。
猜想1正确。
【拓展实验】小周改用冷水重复上述实验，观察到锥形瓶中有持续的小气泡缓慢放出，带火星的木条没有复燃。该木条不复燃的原因是___________________。
【交流与讨论】老师提示，茶垢清洁剂是利用过碳酸钠与水反应产生具有强氧化性的活性氧，使茶垢分解、剥离、脱落。所以，使用茶垢清洁剂时，加入_________的水， 效果更好。
【提出问题2】过碳酸钠与热水反应后所得溶液E中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】同学们查阅资料后，作出三种猜想。
猜想1：只有Na2CO3；
猜想2：只有NaOH；
猜想3：既有Na2CO3又有NaOH。
【实验验证】小施从下列试剂中选择合适的试剂完成探究：稀盐酸、饱和Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、酚酞溶液、Ba(OH)2溶液。
操作
现象
结论
步骤1：取少量溶液E，滴加____________。
有气泡产生
溶液中一定有 Na2CO3，猜想2不正确。
步骤2：另取少量溶液E，滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止，向上层清液中加入______。
无明显现象
溶液中无NaOH，猜想3不正确，猜想1正确。
【交流与讨论】步骤2中选用CaCl2而不用Ca(OH)2的原因是________________。
【总结提升】
(1)根据过碳酸钠的性质，保存茶垢清洁剂应注意________________。
(2)过氧化钠(Na2O2)常用作供氧剂，其与水反应的历程与过碳酸钠类似，即先与水反应生成过氧化氢和一种碱，之后过氧化氢迅速分解。请写出过氧化钠与水反应的总反应方程式________________。
2.（2022江苏泰州中考）某化学兴趣小组时学对家中“管道疏通剂”进行下列探究：

“管道疏通剂”包装袋上相关信息如图。
查阅资料：铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，能加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生的气体能增加管道内的气压，利于疏通。该反应的化学方程式为：。(注：NaA1O2名称为偏铝酸钠，溶液显碱性，)
（1）该疏通剂与水反应产生的___在空气中遇到明火可能会引起爆炸。该疏通剂需密封保存的原因是成分中的___(填化学式)会与空气中有关物质发生反应，其中发生化合反应的化学方程式为___。
（2）小华使用该疏通剂疏通某塑料软管时发现软管变形，原因可能是_____(写出一个即可)，
活动二：探究成分作用
（3）小夏取少量该疏通剂加入适量水，充分反应后，无固体残留，说明疏通剂中____一定已完全反应。取少量反应后溶液，向其中滴入1滴酚酞试液，可观察到溶液呈____色。
（4）该疏通剂中含有硝酸钠，硝酸钠中氮元素的化合价为____。硝酸钠与氢氧化钠和铝粉均不反应，同学们对于疏通剂中硝酸钠的作用感到好奇。通过科学方法检验、该疏通剂与水反应前后硝酸钠的质量和化学性质均没有改变。由此，小夏猜测：硝酸钠可能是铝粉和氢氧化钠溶液反应的催化剂。为判断该猜测是否正确，请你设计一个实验方案：____。(实验方案包括操作、现象和结论。可选用的试剂有：铝粉、氢氧化钠溶液，硝酸钠粉末)
活动三：开展定量分析
（5）小文设计了图1装置测定该疏通剂样品中铝粉的质量分数。将300mg固体样品和足量水分别放在Y形管两侧，倾斜Y形管，将水倒入左侧：充分反应后，冷却到室温，利用量气管和水准管测定反应生成的氢气体积为100mL。已知该条件下氢气密度为0.09mg/mL。请计算样品中铝粉的质量分数。(写出计算过程)____。

（6）小明设计了不同的实验方案，装置如图2，精确称量了该装置在反应前后的质量，将其质量差作为生成氢气的质量，由此计算出样品中铝粉的质量分数。小明和小文测定过程均操作规范，小明测定的样品中铝粉的质量分数却比小文大，原因可能是_____。

五、无明显现象反应的探究
为验证反应发生，结合反应特点从以下角度显化反应过程。
①验证反应物消耗或减少：结合反应物性质，如酸碱完全中和时，酸碱均完全不存在，可利用酸碱性质均消失加以验证。二氧化碳与氢氧化钠反应时，二氧化碳气体被消耗，密闭装置中压强会减小，通过气球变大或变小，U型管内液面上升或下降等现象说明气体的消耗，从而证明反应发生。
②验证有新物质生成：结合生成物的性质，如二氧化碳与水反应生成的碳酸能使石蕊变红；二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，可利用碳酸钠不同于氢氧化钠的性质，如遇酸产生气泡、遇Ca2+产生白色沉淀加以验证。
③验证反应过程中能量、导电性等的变化：如氢氧化钠与盐酸反应放热，可测量温度变化验证反应发生。
例5 （2022湖南湘潭中考）同学们在学习“化学反应中的能量变化”时，进行了如下探究实验。
Ⅰ.实验中，触摸试管外壁，都有发热现象，说明实验甲和实验乙的反应均为__________（填“吸热”或“放热”）反应。实验甲反应的化学方程式是__________，其中氧化钙常用作__________。
II.拓展探究
【提出问题】实验乙反应后的溶液中溶质成分是什么？
【进行猜想】猜想一：可能是氯化镁 猜想二：可能是氯化镁和__________。
【实验探究】验证猜想，设计并进行了如下实验：
实验操作
实验现象
实验结论
小明取少量该溶液于试管中，滴加2~3滴无色酚酞溶液
溶液不变色
猜想一成立
小红取少量该溶液于试管中，逐滴加入氢氧化钠溶液
先无明显现象后出现________
猜想二成立
【交流讨论】同学们提出小明的实验结论不正确，理由是________。
【实验反思】分析反应后溶液中溶质成分时，除要考虑生成物外，还需考虑反应物是否过量。
Ⅲ.定量分析
为进一步确定实验乙反应后溶液中各溶质成分含量，做了如下实验。请参照图中提供的数据计算：

（1）产生沉淀的质量为_______克。
（2）原混合溶液中氯化镁的质量是多少？______（写出具体的解题过程，下同）
（3）恰好完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数是多少______？
1.（2022江苏南通中考）某兴趣小组的同学们以“稀盐酸与氢氧化钡溶液能否反应”为课题进行了科学探究。他们做了如图所示的实验：同学们在烧杯中加入10mL氢氧化钡溶液，然后滴加无色酚酞试液，继续向烧杯中滴加稀盐酸，边滴边搅拌，观察到______，从而得出稀盐酸与氢氧化钡能发生反应的结论。

他们继续向溶液M中滴加碳酸钠溶液，发现只有白色沉淀产生，无其它实验现象。由此可知，溶液M中除了含有酚酞外，还含有的溶质是______（填化学式）。
【提出问题】反应最终所得溶液N的溶质成分是什么（不考虑酚酞）？
【猜想与假设】甲同学猜想：NaCl、BaCl2
乙同学猜想：NaCl
丙同学猜想：NaCl、Na2CO3
【分析与交流】上述猜想中不合理是______同学的猜想。甲同学猜想溶液N中含有NaCl的依据是______（用化学方程式表示）。
【活动与探究】同学们取少量溶液N，向其中滴加______，观察到______，即可确定乙同学的猜想正确。
【总结与提升】通过上述探究可知：一般我们都是从生成物和反应物两个角度对反应后溶质成分做出猜想，并结合______排除不合理猜想。然后再设计实验验证猜想。
六、反应条件或影响因素的探究
控制变量法:多个因素影响的实验，只改变其中的某个因素来研究这个因素对实验的影响。
常见因素:催化剂、温度、反应物种类及浓度、反应时间及接触面积等。
控制变量法的解题思路:明确研究问题;寻找影响因素;保持其他因素不变;改变研究因素。设计实验，逐个探究各个因素（或条件），每次对比只能有一个因素（或条件）不同，说明影响因素对实验的影响。
常见反应条件和影响因素的探究实验，主要是可燃物燃烧的条件、金属锈蚀的条件、复分解反应的条件、催化剂种类、二氧化碳与水反应等实验。在实验探究的过程中，最常用的方法是控制变量法(其他条件保持不变，只改变一个变量，研究该变量对实验的影响)。实验中常见的变量有温度、接触面积、反应物浓度、种类、反应时间、催化剂、空气或氧气、水、着火点等。
例6 （2022福建中考）ZB是常用的阻燃剂。已知：
I.用硼酸(H3BO3)与ZnO、H2O合成ZB，ZB的组成会受温度等合成条件的影响。
Ⅱ.ZB受热，先释放出水；当温度高于350℃，生成ZnO和B2O3固体；继续升温到400℃以上，B2O3熔化玻璃态物质。
（1）ZB能起阻燃作用的原因是_______(写一种)。
（2）为研究温度对合成的ZB组成的影响，研究小组在不同温度下制取ZB。实验如下：

m(H3BO3)/g
m(ZnO)/g
V(H2O)/mL
t/℃
实验1
28
10
100
94
实验2
x
10
100
98
实验3
28
y
100
102
x、y分别为_______和_______。
（3）为检测102℃时合成的ZB含水的质量分数，某同学利用如下图装置(夹持仪器已略)进行实验。

①需要不断通入干燥空气的目的是_______。
②实验时，需要称量获得的数据有：ZB样品的质量、_______的质量。
（4）为评估102℃时合成的ZB的阻燃性能，进行木材粉末灼烧残重实验：某温度下，灼烧质量相同的两份干燥的木材粉末(一份经ZB处理)30min，测量残留固体质量；调整温度，重复实验，得到木材粉末灼烧后固体残留率(w)随温度变化关系如下图。

(注：w =×100%；残留固体质量已扣除ZB的残余质量)
①低于200℃时。两份木材粉末质量均保持不变的原因是_______。
②图中曲线_______(填“a”或“b”)对应的木材粉末是经ZB处理的，判断的理由是_______。
（5）为寻找阻燃性能最佳的ZB的合成温度，应开展的实验是_______。
1．（2022年江西省中考）学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。
【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。
实验步骤
实验现象
实验结论

步骤①木条不复燃；
步骤②产生气泡，溶液变蓝色；
步骤③_______。
硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为________。
【评价改进】大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的______在反应前后都没有发生改变。
【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。

根据上述实验中m1：m2=_________，证明反应前后铜离子没有发生变化；将实验方案中的氢氧化钠溶液换成_________溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。
【讨论交流】大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为______g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。
【拓展延伸】比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是______(填序号)。
A．溶液的起始温度       B．催化剂的质量       C．溶液的浓度       D．反应起始时间
2．（2021四川成都）学习兴趣小组对贝壳中碳酸钙的含量进行探究。某学习小组对铁锈蚀进行探究。
（提出问题）铁锈蚀与哪些因素有关？
（查阅资料）
（1）氯化钙固体可作干燥剂。
（2）一定条件下，碳可加快铁的锈蚀，但碳本身不参加反应。
（3）常温常压，氢气密度是dg/mL。
（设计与实验）
实验一：定性探究铁锈蚀的因素
取四枚相同的洁净无锈铁钉分别放入试管，进行图1实验，现象如表。

试管
一周后现象
A
铁钉表面有一层铁锈
B
铁钉表面无明显变化
C
铁钉表面无明显变化
D
铁钉表面有较厚铁锈
（1）对比A、B、C试管中实验现象，说明铁锈蚀主要是与空气中的______发生化学反应。
（2）对比A、D试管中实验现象，说明铁锈蚀还与______有关。
（3）铁锈蚀后应及时除锈的原因是______，写出除铁锈的化学方程式______。
实验二：定量探究铁锈蚀的因素
小组设计了如图装置，检查气密性，将5g铁粉和2g碳粉加入三颈烧瓶，t1时刻加入2mL饱和NaCl溶液后，再将一只装有5mL稀盐酸的注射器插到烧瓶上，采集数据。

（4）据图，t2时刻后反应并未停止温度却开始降低，原因是______。

（5）据图，对比AB段和BC段说明______分析t3时刻压强突然变大的原因是______。

实验三：测定铁锈含量
将实验二烧瓶中剩余物质过滤、洗涤、干燥，得mg固体，连接如图装置，检查气密性，加入固体与足量稀盐酸进行实验。

（6）完全反应后，常温常压下测得生成气体体积为VmL，则该固体中铁锈质量分数表达式为______。
（7）该实验条件下测得铁锈质量分数偏小的原因是______，解决方法是______。
（反思与评价）
（8）与实验一对比，实验二铁锈蚀明显更快的原因是______。
3．（2021安徽）关于燃烧的研究是一项重要的课题。某小组以“探究燃烧的奥秘”为主题开展项目式学习。
（任务一）认识燃烧
（1）酒精、煤（含硫）、天然气是生活中常见的燃料，下列不属于三者燃烧共有的现象是______（填字母序号）。
A发光 B产生有刺激性气味的气体 C放热 D产生使澄清石灰水变浑浊的气体
（2）写出酒精（C2H5OH）完全燃烧的化学方程式______。
（任务二）探究燃烧的条件及质量变化
（3）该小组同学按下列实验步骤开展探究。
步骤1：室温下，按如图组装装置，装入药品，称量装置总质量为m1g。

步骤2：将锥形瓶浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤3：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶；打开止水夹K1，和K2，从K1处缓慢通入约50mL氧气，再关闭K1和K2，称量装置总质量为m2g。
步骤4：将锥形瓶再次浸入80℃的热水中，观察现象。
步骤5：取出装置，恢复至室温并擦干锥形瓶，称量装置总质量为m3g。
①通过上述实验，能证明燃烧需要氧气的实验现象是______。
②m1、m2、m3的大小关系是______。
（任务三）调控燃烧
（4）报道显示：国内外一些煤田因发生煤层自燃，带来了资源浪费和环境污染。一旦煤层自燃，请给出一条合理的灭火建议______。
（任务四）再探铁的燃烧
（5）查阅文献：颗粒直径为20~30nm的铁粉，在空气中会发生自燃生成氧化铁。
结合已有知识，回答下列问题：
①影响铁燃烧的因素有_______、_______（至少答出2点）。
②铁与氧气反应的条件不同，产物不同。若5．6g铁与氧气反应可得ag产物，且铁无剩余，则a的取值范围是______。