2026年中考化学二轮专题复习-思维提升3　变量控制在实验中的应用（单因素　多因素）

题型突破二　科学探究 思维提升3　变量控制在实验中的应用 （单因素　多因素） 第二部分　学科思维方法提升 直击考纲 命题规律与趋势 　　知道科学探究的一般思路，能设计简单的探究方案。 　　预计2026年重庆中考在本讲重点是以常见物质的性质、化学原理为题材，结合对比实验法考查变量控制思维。考查形式以选择题、填空题和实验题为主，分值为2～6分，难度中上。 【题型分析】变量控制问题是近几年中考的热点，主要以选择题和实验题的形式出现，题目综合性强，对学生能力有一定要求。通常将教材实验或生产生活素材作为载体，结合物质的性质、化学原理等，考查学生对基础知识的掌握情况，科学方法的应用能力以及分析解决实际问题的综合素养。主要考查形式为对比实验、分析结论、归纳总结。 【解题要点】此类问题，主要有以下两类题型： 题型1：多因素问题——即某化学事实（因变量）的发生需要同时满足a，b，c……等多个条件（自变量）。在已知各影响因素的前提，设计实验来说明。 实验设计： ①同时满足条件a，条件b，条件c……（对照组） ②满足条件b，条件c，缺条件a ③满足条件a，条件c，缺条件b ④满足条件a，条件b，缺条件c （实验组） 此类题型，初中化学主要情况有： （1）铁生锈的条件：必须有水和氧气同时参加。 （2）燃烧的条件：可燃物、氧气和温度达到着火点以上，缺一不可。 （3）金属与酸反应的速率。 题型2：单因素问题——即某化学事实（因变量）的发生可能是众多因素 a，b，c……中的一个条件（自变量）引起的。在已知某个影响因素的前提，设计实验来说明问题。 实验设计： ①同时存在条件 a，条件 b，条件 c……（对照组） ②只满足条件a ③只满足条件b ④只满足条件c （实验组） 此类题型，初中化学主要情况有： （1）碳酸使石蕊变红色。 （2）不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响。 （3）H＋与OH－反应的实质等。 【解题思路】解答此类题型必须先清楚该反应（现象）发生是由哪些因素控制，在设计实验时，实验组与对照组之间只能存在一个变量，若实验组与对照组存在多个变量，则该实验组无效。变量唯一是关键。 1. （2024·重庆B卷）利用红磷和白磷进行燃烧条件探究，实验装置如图所示。下列说法不正确的是（　C　） A. a处物质为白磷 B. 红磷的着火点高于80 ℃ C. a、b两点对比说明燃烧需要氧气 D. c处通入氧气后白磷能燃烧 （第1题） C 2. （2018·重庆A卷节选）不同实验对反应速率有不同要求。某同学探究CO2制取实验，按要求答题。 限选控制反应速率的方法：①反应物的浓度；②反应物的状态。 限选试剂：A. 稀盐酸，B. 浓盐酸，C. 块状石灰石，D. 碳酸钠溶液，E. 粉末状石灰石。 填写下表并回答相关问题： 实验名称 控制速率的方法 所选用的最佳试剂 灭火器反应原理 ①  　B　和D CO2的实验室制法  　①②　 A和C 写出灭火器反应原理的化学方程式：  　Na2CO3＋2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑　。 B　 ①②　 Na2CO3＋2HCl 2NaCl＋H2O＋CO2↑　 3. （2024·重庆A卷节选）O2在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系列探究，该小组分别取1 g不同的催化剂，再加入20 mL溶质质量分数为5％的过氧化氢溶液，进行了如下实验： 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60 ℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 （1）写出实验甲中发生反应的化学方程式：  　2H2O2 2H2O＋O2↑　。 （2）MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果，你认为此结论是否科学？ 　否　（填“是”或“否”），理由是 　实验温度不同，没有控制变量　。 （3）能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 　丙、丁　（填实验序号）。 2H2O2 2H2O＋O2↑　 否　 实验 温度不同，没有控制变量　 丙、丁　 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60 ℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 （4）在一定温度下，另取2 g红砖小颗粒，向其中加入20 mL 8％的过氧化氢溶液，继续实验，发现产生气泡的速率明显比实验丙快。请分析可能的原因（至少写两条）： 　在其他条件相同时，红砖小颗粒更多，催化效果更好；过氧化氢溶液浓度更高，反应更快（或温度更高，反应更快）　。 在其他条件相同时，红砖小颗粒更多， 催化效果更好；过氧化氢溶液浓度更高，反应更快（或温度更高，反应 更快）　 序号 催化剂 温度 实验现象 甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 乙 红砖粉末 60 ℃ 持续产生气泡，速率适中，气流平稳 丙 红砖小颗粒 常温 缓慢，有少量气泡逸出 丁 块状红砖 常温 十分缓慢，几乎看不到气泡 4. （2017·重庆A卷）某化学兴趣小组为了探究氢气的实验室制法，进行了一系列实验探索。 （1）小组同学用锌和稀盐酸反应制取氢气，该反应的化学方程式为 　Zn＋2HCl ZnCl2＋H2↑　。 Zn＋2HCl ZnCl2＋H2↑ （2）为了加快锌与稀盐酸的反应速率，老师提示了可向反应物中加入少量硫酸铜固体。为了弄明白速率加快的原因，小组同学提出了以下猜想。 猜想一：起促进作用的是硫酸根离子； 猜想二：起促进作用的是铜离子； 猜想三：生成物起到促进作用。 为了验证上述猜想是否正确： ①小明将硫酸铜换成硫酸钠，发现反应速率几乎没有变化，小明得出猜想 　一　不正确。 一　 ②小明提出将硫酸铜换成氯化铜进一步验证猜想，小刘认为不需要替换试剂，只需通过观察加入硫酸铜固体后的现象就可以验证，该反应的现象为 　有少量红色固体产生，反应速率加快　。发生反应的化学方程式为 　Zn＋CuSO4 ZnSO4＋Cu　。 此反应发生后速率加快依然较明显，小刘得出猜想 　三　正确。 有少量红色固体产生，反应速率加快　 Zn＋CuSO4 ZnSO4＋Cu 三　 （3）小王觉得用稀硫酸比用稀盐酸制取的氢气更纯净，原因是 　盐酸具有挥发性，会使生成的氢气中含有氯化氢，稀硫酸不具有挥发性，可以得到较纯净的氢气　。 盐酸 具有挥发性，会使生成的氢气中含有氯化氢，稀硫酸不具有挥发性，可 以得到较纯净的氢气　 5. 某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法不正确的是（　B　） A. 对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B. 对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C. 对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D. 对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 （第5题） B 6. 为探究燃烧的条件，利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验。已知白磷的着火点是40 ℃，红磷的着火点是260 ℃，氯化钠不是可燃物。下列说法错误的是（　D　） A. 当温度为60 ℃时，只有①处白磷燃烧 B. 为控制变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等 C. 当温度为260 ℃时，②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧，说明燃烧需要氧气 D. 当温度升至500 ℃时，④处氯化钠可能燃烧 （第6题） D 7. CO2通入石蕊溶液，石蕊变红了，那该体系中的水、二氧化碳和碳酸是哪一种物质使石蕊变红了？ （第7题） 实验Ⅰ中石蕊花未变红，证明 　水不能使石蕊变红　。 水不能使石蕊变红　 实验Ⅱ中石蕊花 　未变红　，证明二氧化碳不能使石蕊变红。 实验Ⅲ中石蕊花 　变红　，证明 　碳酸能使石蕊变红　。 有同学提出实验Ⅰ是没有必要的，理由是 　实验Ⅲ中，先在石蕊花上喷水不变红，证明水不能使石蕊变红　。 未变红　 变红　 碳酸能使石蕊变红　 实验Ⅲ中，先在石蕊花上喷 水不变红，证明水不能使石蕊变红　 （第7题） 8. （2025·泸州）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解H2O2的效率开展如下探究，并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题：（安全提示：实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触H2O2对细胞造成损害） 【探究一】H2O2分解实验 （1）取4 mL 10％的H2O2溶液于试管中，放入0.5 g粘胶凝固的Fe2O3小球，将带火星木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡， 　带火星的木条复燃　（补充完现象）。从试管中取出小球，洗净，晾干，称量，其质量仍为0.5 g。说明粘胶凝固的Fe2O3小球能催化分解H2O2产生O2。 带火星 的木条复燃　 （2）为了使本探究更加严谨，小组讨论后又做了一个对照实验：向盛有4 mL 　水（或蒸馏水或H2O）　的试管中，加入0.5 g粘胶凝固的Fe2O2小球，无明显现象。 水（或蒸馏水或H2O）　 【探究二】对比Fe2O3粉末与酵母粉末的催化效率 （3）向两支试管中分别加入Fe2O3粉末、酵母粉末各0.5 g，然后都注入4 mL 10％的H2O2溶液，相同条件下测量不同时间产生O2的体积（见下表），则 　酵母粉末　催化效率更高。 时间/s 0 10 20 30 40 50 60 O2 体积 /mL Fe2O3 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5 酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1 酵母粉末　 【探究三】跨学科实践活动 【查阅资料】酵母中的过氧化氢酶才是H2O2分解的催化剂，生物细胞代谢会产生H2O2副产物。 （4）据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免H2O2累积，导致 　H2O2对细胞造成损害　（补充完整）。 （5）自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有H2O2浓溶液，还应选用的试剂有 　①④　（填序号）。 可供选择的试剂：①粘胶凝固的Fe2O3小球；②Fe2O3粉末；③酵母粉末；④水。 H2O2对细胞造成损害　 ①④　 【反思总结】 （6）实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为错误的有 　 BD　（填序号）。 A. 解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识 B. 当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流 C. 设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件 D. 开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展 BD　 9. 在滤纸上进行金属与盐溶液的反应时，生成的金属沿着滤纸像树枝一样生长，获得多姿多彩的“金属树”。兴趣小组同学对“铜树”的最佳生长条件进行探究。 （第9题） Ⅰ.金属的选择 【进行实验】 实验操作 序号 金属 实验现象 室温下 1－1 Zn 60 min后，滤纸上长出约1.5 cm“铜树” 1－2 Al 60 min后，滤纸上长出约0.8 cm“铜树” 1－3 Mg 镁片表面有气泡产生，60 min后，滤纸上得到少许细碎红色固体 【解释与结论】 （1）Mg、Al和Zn三种金属能从溶液中置换出铜的原因是 　在金属活动性顺序里，Mg、Al、Zn均位于铜前　。 （2）实验1－1中，反应的化学方程式为  　Zn＋CuSO4 ZnSO4＋Cu　。 在金属活 动性顺序里，Mg、Al、Zn均位于铜前　 Zn＋CuSO4 ZnSO4＋Cu　 实验操作 序号 金属 实验现象 室温下 1－1 Zn 60 min后，滤纸上长出约1.5 cm“铜树” 1－2 Al 60 min后，滤纸上长出约0.8 cm“铜树” 1－3 Mg 镁片表面有气泡产生，60 min后，滤纸上得到少许细碎红色固体 （3）实验1－2中，实验前用砂纸打磨铝片的目的是 　去除铝片表面的氧化铝　。 （4）实验1－3中，推测产生的气体可能是氢气，从元素守恒的角度说明理由： 　反应前硫酸铜溶液中的水含有氢元素，根据反应前后元素种类不变，气体可能是氢气　。 去除铝片表面的 氧化铝　 反应前硫酸铜溶液中的水含有氢元素，根据反应前后元素种 类不变，气体可能是氢气　 实验操作 序号 金属 实验现象 室温下 1－1 Zn 60 min后，滤纸上长出约1.5 cm“铜树” 1－2 Al 60 min后，滤纸上长出约0.8 cm“铜树” 1－3 Mg 镁片表面有气泡产生，60 min后，滤纸上得到少许细碎红色固体 Ⅱ.溶液的选择 【进行实验】利用Ⅰ中装置，在室温下用Zn进行如下实验。 组别 第1组 第2组 序号 2－1 2－2 2－3 2－4 2－5 2－6 溶液种类 CuSO4 CuSO4 CuSO4 CuCl2 CuCl2 CuCl2 溶液的浓度（％） 6 12 18 6 12 18 60 min后“铜树” 长度（cm） 0.7 0.8 1.5 1.9 2.2 2.0 【解释与结论】 （5）设计实验2－1和2－4的目的是 　探究溶液种类对“铜树”生长的影响　。 （6）根据上述实验，不能得到“在溶液种类等其他条件相同时，溶液浓度越大，‘铜树’长度越长”的结论，证据是 　浓度为18％的CuCl2溶液生长出的“铜树”比12％的短　。 探究溶液种类对“铜树”生长的 影响　 浓度为18％的CuCl2 溶液生长出的“铜树”比12％的短　 组别 第1组 第2组 序号 2－1 2－2 2－3 2－4 2－5 2－6 溶液种类 CuSO4 CuSO4 CuSO4 CuCl2 CuCl2 CuCl2 溶液的浓度（％） 6 12 18 6 12 18 60 min后“铜树” 长度（cm） 0.7 0.8 1.5 1.9 2.2 2.0 【反思与评价】 （7）结合以上实验，“铜树”的最佳生长条件是 　在Zn上滴加浓度为12％的CuCl2溶液　。 在Zn上滴加浓度为 12％的CuCl2溶液　 组别 第1组 第2组 序号 2－1 2－2 2－3 2－4 2－5 2－6 溶液种类 CuSO4 CuSO4 CuSO4 CuCl2 CuCl2 CuCl2 溶液的浓度（％） 6 12 18 6 12 18 60 min后“铜树” 长度（cm） 0.7 0.8 1.5 1.9 2.2 2.0 请同学们完成《中考作业本》第61～62页练习题 $