化学-控制变量法(影响化学反应速率的外界因素)

考点:科学推理 / 化学-控制变量法(影响化学反应速率的外界因素)

问法模型:‘下列五组实验无法研究的影响因素是’→选非题,用控制变量法为每个候选因素寻找’只改变该因素、其余条件相同’的实验对,找不到对照组的即为答案

推理链

  1. 第1步:提取表格五组实验条件:①常温铜+稀硝酸、②常温铜+浓硝酸、③常温铜+稀硫酸、④常温铜+浓硫酸、⑤加热铜+浓硝酸
  2. 第2步:明确控制变量法规则——研究某因素需该因素不同而温度、金属种类、酸的种类、酸的浓度等其余因素均相同
  3. 第3步:酸的浓度:①vs②(稀/浓硝酸)、③vs④(稀/浓硫酸),温度、金属、酸的种类均相同,可研究
  4. 第4步:反应温度:②vs⑤(常温/加热,均为铜与浓硝酸),其余条件相同,可研究
  5. 第5步:酸的种类:①vs③(稀硝酸/稀硫酸)、②vs④(浓硝酸/浓硫酸),浓度对应、温度金属相同,可研究
  6. 第6步:金属的属性:五组实验反应物中金属均为’铜’,不存在金属种类不同而其余条件相同的实验对,无法研究
  7. 第7步:本题为选非题,A、B、D均可研究,只有C无法研究,故选C

最快解法:⚡ 控制变量法+扫关键列:先纵向扫’反应物’一列发现五组金属全是铜,金属属性无任何对照实验,直接锁定选非答案C,无需逐项配对

易错点

  • ⚠ 忽略’无法研究’的选非问法,误选可研究的A/B/D
  • ⚠ 浓度与酸的种类交叉混淆(稀/浓×硝酸/硫酸),误把①②当成酸的种类不同而错判A或D
  • ⚠ 只盯现象列(如③④’无明显现象’)判断反应快慢,误以为未反应的实验组不能用于变量对比

母题抽象

🧩 当题干给出多组对照实验表格并问’无法研究的因素/变量’时,用控制变量法:对每个候选因素寻找’仅该因素不同、其余条件完全相同’的实验对,配对失败的那个因素即为答案(注意选非问法)

同类特征:控制变量法、探究外界因素对化学反应速率的影响、五组实验对照表(条件/反应物/现象)、稀硝酸/浓硝酸/稀硫酸/浓硫酸交叉组合、五组金属均为铜、选非题

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题干

工业上经常需要研究和控制反应的速度,如通过添加抗氧化剂来减缓橡胶轮胎的老化速度;通过添加催化剂来加快反应速度。以下为探究外界因素对化学反应速度影响的实验方案,下列五组实验无法研究的影响因素是:

选项

  • A. 酸的浓度
  • B. 反应温度
  • C. 金属的属性 ✅
  • D. 酸的种类

官方解析

影响化学反应速率的因素有很多,为研究某一因素对反应速率的影响,通常采用控制变量法,即每次实验只改变一个要研究的因素,其余因素不变的实验方法。 A项:若研究酸的浓度对反应速率的影响,则应选择酸的浓度不同,但温度、金属的种类和酸的种类相同的一组实验进行对比,所以1和2、3和4这两组实验均符合条件,正确; B项:若研究反应温度对反应速率的影响,则应选择温度不同,但反应物相同的一组实验进行对比,所以2和5这一组实验符合条件,正确; C项:若研究金属的属性对反应速率的影响,则应选择金属的种类不同,但温度、酸的种类及浓度均相同的一组实验进行对比,本题五组实验中的金属均为铜,故不存在符合条件的一组实验,错误; D项:若研究酸的种类对反应速率的影响,则应选择酸的种类不同,但温度、金属的种类和酸的浓度均相同的一组实验进行对比,所以1和3、2和4这两组实验均符合条件,正确。 本题为选非题,故正确答案为C。

给定材料

(无)