中考化学复习 专题十五 实验方案的设计与评价（试卷部分）课件1.ppt

专题十五实验方案的设计与评价 中考化学 全国专用 考点一实验方案的设计 五年中考 1 2018安徽 9 2分 对比实验是实验探究的重要方法 下列对比实验设计能实现相应实验目的的是 答案aa项 其他条件相同 水的温度不同 能实现 探究温度对分子运动快慢的影响 的目的 b项 没有控制水为唯一变量 所以不能实现 探究水对铁钉锈蚀的影响 的目的 c项 选择的可燃物不同 空气不是唯一变量 所以不能实现 探究空气是燃烧的必要条件 的目的 d项 二氧化碳与水反应生成碳酸 酚酞遇碳酸不变色 不能实现 探究co2与水发生反应 的目的 知识拓展控制变量法基本思路是 假设某个探究的实验对象可能受到a b c d e等因素的影响 为了判断其中a因素是否会对实验对象造成影响 可以控制除a以外的b c d e等因素 使之保持恒定 然后仅改变因素a 观察实验对象的变化情况 2 2018辽宁沈阳 12 2分 下列实验方案设计能达到实验目的的是 答案ba项 木炭在空气中燃烧生成气体二氧化碳 利用图示装置不能测定空气中氧气的含量 b项 可以比较食用油在水和汽油中的溶解性 从而得出影响物质溶解性的因素之一是溶剂的种类 c项 氢氧化钠变质生成碳酸钠 碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均显碱性 均能使酚酞试液变红 故c不能达到实验目的 d项 盐酸和碳酸钠反应会生成气体二氧化碳 由于装置不密闭 二氧化碳会扩散到空气中 故d不能达到实验目的 3 2017陕西a 14 2分 下列图示实验能达到目的的是 答案aa项中温度相同 溶质种类和质量相同 溶剂质量相同 但溶剂种类不同 可探究溶剂种类对物质溶解性的影响 故a正确 木炭燃烧会生成二氧化碳气体 导致最终装置内压强变化不大 故b错误 氯化铵和硝酸铵都含有铵根离子 加入氢氧化钠溶液都会产生刺激性气味的气体 无法鉴别二者 故c错误 探究二氧化锰的催化作用 应保证过氧化氢溶液的浓度相同 故d错误 易错警示在做测定空气中氧气含量的实验时 可燃物不能选择木炭 硫粉 生成物是气体 也不能选择铁丝 在空气中不能燃烧 4 2017天津 12 2分 某同学对下列四个实验都设计了两种方案 两种方案均合理的是 答案bd硬水和软水都是无色液体 观察颜色不合理 加肥皂水后泡沫多的为软水 泡沫少的为硬水 故a错误 硫酸铵是白色晶体 磷矿粉是灰色固体 加入熟石灰后研磨 硫酸铵能产生有刺激性气味的气体 磷矿粉不具有此性质 可以鉴别 故b正确 浓硫酸具有吸水性 可以干燥二氧化碳 能除掉其中的水 氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应 故c错误 适量盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠 二氧化碳气体和水 适量氯化钙溶液和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠 氯化钠与稀盐酸 氯化钙溶液均不反应 故d正确 5 2016福建福州 8 3分 以下实验能比较出铜和银的金属活动性强弱的是 a 测定两种金属的密度b 铜片放入硝酸银溶液中c 将两种金属片相互刻画d 铜片 银片分别放入稀硫酸中 答案ba项 金属的密度与金属的活动性强弱没有关系 c项 两种金属相互刻画 比较的是两种金属的硬度 d项 在金属活动性顺序中 铜和银都排在氢的后面 放入稀硫酸中都没有现象 不能比较两者的金属活动性强弱 易错警示两种金属片相互刻画 能比较两种金属的硬度 与金属活动性强弱无关 思路分析根据在金属活动性顺序中 铜排在银的前面进行分析 6 2015上海 42 1分 不能达到相应实验目的的装置是 答案bnaoh溶液可吸收co2但不吸收co 故a项能达到实验目的 h2难溶于水 可用排水法收集 但气体应从短管进入 故b项不能达到实验目的 氧气的密度比空气大 收集氧气时 应从长管进气 故c项能达到实验目的 氯化氢气体能与agno3溶液反应生成白色沉淀 故可通过agno3溶液检验氢气中是否混有氯化氢 d项能达到实验目的 解题关键掌握多功能瓶的使用方法是本题的解题关键 知识拓展用多功能瓶采用排空气法收集气体时 若收集气体的密度大于空气的密度 应长管进入 空气从短管排出 若收集气体的密度小于空气的密度 应短管进入 空气从长管排出 7 2015江西南昌 13 2分 下列实验方案的设计中 没有正确体现对比这种科学思想的是 答案d对比实验的核心是保持其他条件不变 只改变其中一个条件 a项 只有气体不同 b项 只有二氧化锰一个变量 c项 只有水的硬度不同 故均属于对比实验 d项中存在两个变量 不是对比实验 8 2014贵州贵阳 6 2分 下表所列实验设计及操作 其现象足以说明结论的是 答案d只有铵态氮肥与熟石灰混合研磨才会产生氨味 如果是尿素或硝酸钠等氮肥与熟石灰混合研磨不会产生氨味 a错误 棉花属于天然纤维 燃烧时也没有烧焦羽毛的气味 b错误 碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应也会生成二氧化碳气体 c错误 向未知溶液中先加入稀盐酸没有现象 说明溶液中不含碳酸根离子和银离子等 再加入氯化钡溶液有白色沉淀产生 说明溶液中一定有硫酸根离子 d正确 9 2018安徽 14 7分 蓝瓶子 实验是一个有趣的化学振荡实验 盛有氢氧化钠 亚甲蓝 c16h18n3scl 葡萄糖混合液的试管 经振荡 静置后溶液颜色会出现反复变化 如图1 某兴趣小组开展如下探究 回答下列问题 图1图2 1 混合液中属于人类基本营养物质的有水和 2 小明对振荡后溶液变蓝的原因进行如下猜想 溶液中溶入co2 溶液中溶入o2 溶液中溶入 填化学式 3 小红利用图2装置 从a端吹入呼出的气体 混合液由无色变蓝色 由此 填 能 或 不能 得出猜想 正确 原因是 4 为探究猜想 利用图2装置设计实验方案 答案 7分 1 葡萄糖 1分 2 n2 1分 其他合理答案均给分 3 不能 1分 人体呼出的气体中也含有氮气和氧气等 2分 4 从a端通入氧气 若溶液变蓝 则猜想 正确 若溶液不变蓝 则猜想 不正确 2分 解析 1 混合液中的水和葡萄糖属于人类基本营养物质 2 空气中含有n2 o2 co2等气体 振荡后溶液变蓝可能是因为溶液中溶有o2 n2 co2等 3 由于人呼出的气体中含有二氧化碳 氧气 氮气等 所以吹入人呼出的气体后混合液由无色变蓝色 不能得出猜想 正确 4 为探究猜想 是否正确 可以向混合液中通入氧气 通过混合液是否变蓝进行判断 从a端通入氧气 若溶液变蓝 则猜想 正确 若溶液不变蓝 则猜想 不正确 10 2018四川成都 18 9分 某同学设计的工业制备氢氧化钠的流程如下图 资料 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 两电极 一端得到naoh和h2 另一端得到cl2 1 晾晒海水得到粗盐的原理是 2 实验室蒸发用到的仪器有铁架台 带铁圈 坩埚钳 石棉网 酒精灯 玻璃棒和 3 工业生产中应选择途径 或 理由是 4 cl2可用于生产84消毒液 有效成分naclo 反应原理为 2naoh cl2naclo nacl h2o 反应前后氯元素的化合价有种 5 图1实验测定水的组成 不能加入nacl增强水的导电性的理由是 电解水的化学方程式为 6 图2实验获取84消毒液 直流电源正极应与 填 a 或 b 连接 才能使naclo的含量更高 答案 除注明外每空1分 共9分 1 nacl的溶解度受温度影响较小 2 蒸发皿 3 能耗低 4 3 5 生成氯气 影响水的组成元素的测定2h2o2h2 o2 2分 6 b 解析 2 实验室蒸发过程中还用到蒸发皿 3 途径 中直接加热浓缩成为饱和溶液 途径 中先蒸发结晶 再溶解形成饱和溶液 途径 操作步骤简便 节约能源 故工业生产中选择途径 4 cl2中氯元素化合价为0 nacl中氯元素化合价为 1 naclo中氯元素化合价为 1 反应前后氯元素化合价共有3种 5 加入氯化钠后电解时会有氯气生成 影响水的组成元素的测定 水在通电条件下生成氢气和氧气 化学方程式为2h2o2h2 o2 6 根据电解水 正氧负氢 推知 氯气在与电源正极相连的电极上产生 应将b端与电源正极相连 产生的氯气与氢氧化钠充分反应 从而制得84消毒液 11 2017湖南长沙 47 12分 某同学为了探究木炭和氧化铜在高温条件下反应生成的气体产物的成分 提出了如下猜想 a 可能是二氧化碳 b 可能是一氧化碳 并设计如图所示装置进行实验 预期的实验现象及结论如下 若澄清石灰水变浑浊 则气体为二氧化碳 若澄清石灰水不变浑浊 则气体为一氧化碳 请你分析并回答 1 该同学的猜想是否严谨 请你说明理由 2 设计一个实验 验证 1 中你的理由 请简述你的实验方案 3 该实验装置存在的缺陷是 4 反应结束时 停止实验的操作步骤是 5 实验后发现试管 内壁上附着不易用试管刷洗净的固体生成物 清洗试管 的方法是 答案 1 不严谨气体产物可能是co和co2的混合物 2 先将气体通入澄清石灰水 若石灰水变浑浊 证明气体中有co2 然后将剩余气体通过足量naoh溶液和浓h2so4 再通过灼热的cuo固体 最后通入澄清石灰水中 若固体变红 澄清石灰水变浑浊 说明有co 3 没有尾气处理装置 若产生的气体为co和co2 没有验证co的装置 4 先将导管移出水面 再熄灭酒精灯 5 先用足量稀盐酸清洗 再用水洗 解析 1 木炭在高温条件下与氧化铜反应可能生成co2 也可能生成co 还可能生成co2和co的混合气体 2 在co2和co同时存在的情况下要对这两种气体进行检验 一般先检验co2 然后利用co的还原性检验co 实验时为防止co2对co的检验造成干扰 应检验co2后将其除去 再进行co的检验 3 co有毒 故应该在装置的最后加一个尾气处理装置 若产生的气体为co和co2 按照题图所示的装置 只能验证气体产物中是否有co2 不能验证co是否存在 4 实验结束时应先将导管从澄清石灰水中移出 再熄灭酒精灯 防止液体倒吸 使试管炸裂 5 实验后装澄清石灰水的试管内壁上附着的是不溶于水的caco3 可先用足量稀盐酸清洗 再用水洗 易错警示若co和co2同时存在 在进行成分验证时一般先检验co2 为了不对co的检验造成干扰需要除去co2 再对co进行检验 12 2016宁夏 20 10分 m是生活中常见的金属 mso4溶液是无色液体 某化学兴趣小组的同学欲探究m与铜 铝的活动性顺序 请你和他们一起进行以下探究活动 提出问题 m 铜 铝的金属活动性顺序是怎样的 猜想与假设 小敏的猜想是al cu m 小强的猜想是al m cu 你的猜想是 设计与实验一 小莉取m丝 铜丝 铝丝和编号为 的3支试管 进行如下表的实验 试管中均盛有体积相同 溶质质量分数也相同的稀盐酸 交流与表达 同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论 明白了实验刚开始时试管 中无气泡产生的原因 该原因是 设计与实验二 为了进一步探究三种金属的活动性顺序 同学们取粗细相同 打磨干净的m丝 铝丝及相关溶液 又进行了下图所示的实验 1 试管乙中观察到的现象是 2 试管丙中反应的化学方程式为 交流与表达 同学们经讨论后认为该实验可以优化 去掉试管 填试管编号 中的实验 也可以得出正确的结论 解释与结论 通过以上实验 同学们得出了三种金属的活动性顺序 评价与反思 实验结束后 同学们对实验过程进行了如下反思 1 影响金属与酸反应速率快慢的因素 除了相互反应的金属和酸的性质外 还有 任写一种 2 探究金属活动性顺序时 除了上述实验中已经用到的两种方法外 还可以根据进行判断 任写一种 答案 10分 猜想与假设 m al cu 1分 设计与实验一 m al 1分 al m cu 1分 交流与表达 铝丝表面的氧化膜先与稀盐酸反应 因而无气泡产生 1分 设计与实验二 1 m丝表面覆盖一层红色固体 溶液由蓝色变成无色 1分 2 2al 3cuso4al2 so4 3 3cu 2分 交流与表达 丙 1分 评价与反思 1 温度 或酸的浓度或金属与酸的接触面积等 其他合理的答案也可得分 1分 2 金属与氧气反应的难易程度 或金属被人类发现和利用年代的早晚 其他合理的答案也可得分 1分 解析 猜想与假设 m与al cu的活动性强弱顺序只能有三种可能性 al cu m al m cu m al cu 故你的猜想为m al cu 设计与实验一 把m丝 铜丝 铝丝分别插入相同的稀盐酸中 刚开始m丝表面有少量气泡产生 铜丝和铝丝表面无气泡 说明金属活动性顺序为m cu m al 几分钟以后 m表面有少量气泡产生 cu表面无气泡 al表面有大量气泡产生 说明三种金属的活动性顺序为al m cu 交流与表达 铝在空气中与氧气反应生成一层致密的氧化膜 al2o3 开始时盐酸先与氧化膜反应 故没有气泡产生 设计与实验二 1 m的金属活动性强于cu 故m和cuso4溶液反应的现象为m表面覆盖一层红色固体 溶液由蓝色变为无色 2 试管丙中 al和cuso4反应生成cu和al2 so4 3 反应的化学方程式为2al 3cuso4al2 so4 3 3cu 交流与表达 试管甲中的实验证明金属活动性 al m 试管乙中的实验证明金属活动性 m cu 甲 乙两组实验即可得出正确的结论 所以可去掉试管丙中的实验 评价与反思 1 影响金属和酸反应速率的因素 除了金属和酸的性质外 还有金属与酸的接触面积 酸的浓度 温度等 2 探究金属的活动性顺序的方法有 金属能否与酸反应及反应的剧烈程度 金属能否与盐溶液反应 金属与o2反应的难易程度等 13 2015福建福州 17 10分 空气中氧气含量测定的再认识 实验回顾 如图是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置 1 写出红磷燃烧的化学方程式 2 实验原理 由于红磷燃烧消耗空气中的氧气 使瓶内减小 烧杯中水倒吸到集气瓶 若装置的气密性良好 操作规范 用量筒测量进入瓶中水的体积 能粗略测得空气中氧气的含量 问题提出 有实验资料表明 燃烧过程中当氧气体积分数低于7 时 红磷就无法继续燃烧 因此通过上述实验 测量结果与理论值误差较大 实验改进 根据铁在空气中生锈的原理设计下图实验装置 再次测定空气中氧气含量 装置中饱和食 盐水 活性炭会加速铁生锈 测得实验数据如下表 交流表达 1 铁生锈过程发生复杂的化学反应 首先是铁与氧气 水反应生成氢氧化亚铁 fe oh 2 写出该反应的化学方程式 2 根据表中数据计算 改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 计算结果精确到0 1 3 从实验原理角度分析 改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是 答案 10分 实验回顾 1 4p 5o22p2o5 2 气压 交流表达 1 2fe 2h2o o22fe oh 2 2 20 2 3 铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底 使实验结果更准确 测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积 使实验结果更准确 解析 实验回顾 1 红磷燃烧生成五氧化二磷 化学方程式为4p 5o22p2o5 2 红磷燃烧消耗氧气 集气瓶内气压减小 外界气压将烧杯中的水压入集气瓶 进入水的体积即为减少的氧气的体积 交流表达 1 根据题中信息 反应物为铁 水和氧气 生成物为氢氧化亚铁 反应的化学方程式为2fe 2h2o o22fe oh 2 2 实验后烧杯中减少的水的体积即为氧气的体积 氧气的体积为80 0ml 54 5ml 25 5ml 集气瓶 扣除内容物 和导管的容积即为空气的总体积 氧气的体积分数 100 20 2 3 当氧气体积分数低于7 时红磷不再燃烧 铁生锈的过程很缓慢 使集气瓶中的氧气消耗更彻底 测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积 所以实验结果更准确 考点二实验方案的评价 1 2018内蒙古呼和浩特 7 2分 下列实验设计不能达到实验目的的是 答案aa项 该实验设计可以除去co中的co2 但不能回收co 不能达到实验目的 b项 铜片上的白磷能燃烧 水中的白磷和铜片上的红磷不能燃烧 说明可燃物燃烧需要与氧气接触 同时温度要达到可燃物的着火点 能达到实验目的 c项 铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜 能达到实验目的 d项 将nh4no3 cuso4和nacl分别溶于水 温度显著降低的是nh4no3 溶液为蓝色的是cuso4 能达到实验目的 2 2016江苏南京 15 2分 除去下列物质中混有的少量杂质 括号内为杂质 拟定的实验方案不可行的是 a nacl溶液 mgcl2 加入过量的naoh溶液 过滤 滤液中加稀盐酸至中性b 氧气 水蒸气 通过装有足量无水氯化钙的干燥管c cao固体 caco3 高温充分煅烧d 氢气 氯化氢气体 依次通过足量的nahco3溶液和浓硫酸 答案d加入过量的氢氧化钠溶液可以除去氯化镁 多余的氢氧化钠用适量的盐酸除去 a项方案可行 无水氯化钙具有吸水性 用足量无水氯化钙可以除去氧气中的水蒸气 b项方案可行 碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳 可以除去cao固体中的caco3 c项方案可行 氯化氢气体与碳酸氢钠溶液会反应生成二氧化碳气体 引入了新的杂质 d项方案不可行 故选d 解题关键掌握除杂的方法和原则及物质的性质是本题的解题关键 知识拓展无水氯化钙可作某些气体的干燥剂 但不能作氨气的干燥剂 3 2016内蒙古呼和浩特 9 2分 烟气脱硫的工艺不仅能消除so2污染 还能将其转化为石膏 其主要物质的转化关系如下 烟气co2 so2 o2h2so3caso3caso4石膏 caso4 2h2o 下列说法不正确的是 a 步骤 喷淋水能脱去烟气中的so2 反应的化学方程式为so2 h2oh2so3b 步骤 中加入caco3的目的是将h2so3转化为caso3c 步骤 反应前后只有硫元素的化合价发生了变化d 步骤 属于化学变化 答案cc项 步骤 反应前后硫元素和氧元素的化合价都发生了变化 错误 4 2015天津 14 2分 下表各选项中 实验操作一定能够达到相对应的实验目的的是 答案ad把带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中 木条复燃 证明氧气能支持燃烧 a正确 向收集满二氧化碳的集气瓶中加滴有酚酞的水 酚酞不变色 不能说明二氧化碳与水反应生成碳酸 b错误 稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水 加入硝酸钡 硝酸钡与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀 而稀硫酸和硝酸钡反应也会产生相同的现象 向稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后所得的溶液中滴加硝酸钡溶液不能探究是否恰好完全反应 c错误 d项 呼出气体中二氧化碳比空气中二氧化碳含量高 加入相同滴数的饱和澄清石灰水时 盛有呼出气体的集气瓶中的饱和澄清石灰水变浑浊 而盛有空气的集气瓶中无明显现象 d正确 易错警示酸性溶液不能使酚酞溶液变色 不能用酚酞溶液检验是否有酸生成 5 2014陕西 15 2分 下列实验所对应的两种方案均正确的是 答案c在空气中灼烧 除去的不是氧化铜而是木炭粉 故a错误 稀盐酸会和难溶于水的caco3反应生成cacl2 故b错误 稀盐酸和稀氢氧化钠溶液分别显酸性和碱性 可通过测ph检验 fecl3溶液和naoh溶液反应生成红褐色沉淀 也可检验 故c正确 nh4cl和nh4no3均易溶于水 加熟石灰研磨均能生成有刺激性气味的气体 故d错误 6 2018江西 22 8分 兴趣小组利用提供的试剂 稀硫酸 澄清石灰水 氯化钠溶液 硫酸铜溶液和紫色石蕊溶液 探究酸 碱 盐的性质 小清同学将氯化钠溶液加入到稀硫酸中没有观察到明显现象 而将混合溶液加热一段时间后 意外地闻到刺激性气味 提出问题 刺激性气味的气体是什么 猜想与假设 猜想1 可能是二氧化硫 猜想2 可能是氯化氢 猜想3 可能是氨气 大家讨论后认为猜想3不合理 依据是 查阅资料 so2和co2的化学性质相似 都能使澄清石灰水变浑浊 写出二氧化硫和氢氧化钙反应的化学方程式 实验探究 如图所示 小诚将产生的气体通入紫色石蕊溶液中 观察到 于是他认为猜想2正确 评价与改进 小煜认为小诚的结论不科学 于是他利用提供的试剂通过实验确认了猜想2正确 结论 加热氯化钠与硫酸的混合溶液得到的气体是氯化氢 拓展应用 实验室可用氯化钠和硫酸反应制取氯化氢气体 已知氯化氢气体极易溶于水 请推测实验室制取氯化氢气体最适宜的方法为 填序号 a 加热氯化钠溶液和稀硫酸的混合物b 加热氯化钠固体和稀硫酸的混合物c 加热氯化钠固体和浓硫酸的混合物 答案 猜想与假设 质量守恒定律 或反应物中无氮元素等 查阅资料 ca oh 2 so2caso3 h2o 实验探究 溶液由紫色变红色 或溶液变红 评价与改进 通入澄清石灰水中无明显现象 或不出现白色沉淀 拓展应用 c 解析 猜想与假设 将氯化钠与稀硫酸的混合溶液加热一段时间后产生了刺激性气味的气体 由于反应物中不存在氮元素 故不可能是氨气 猜想3错误 查阅资料 二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水 反应的化学方程式为ca oh 2 so2caso3 h2o 实验探究 猜想2是氯化氢气体 因此将其通入紫色石蕊溶液中 溶液变红色 评价与改进 如果产生的气体是氯化氢 则将其通入澄清石灰水中 石灰水不会变浑浊 此现象可以证明该气体不是二氧化硫 间接地证明猜想2正确 拓展应用 由于氯化氢极易溶于水 为了避免生成的气体溶于水 实验室最好采用加热固体氯化钠与浓硫酸的方法制取氯化氢气体 因此选c 难点突破二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊 因此将产生的气体通入澄清石灰水后如果没有浑浊现象 说明该气体不是二氧化硫 猜想1不正确 从而间接地证明了猜想2正确 7 2017江西 14 3分 下列实验设计能达到实验目的的是 答案b取样 分别滴加紫色石蕊溶液 或取样 分别滴加无色酚酞溶液等 解析a项 食盐和硫酸钠均易溶于水 不能用过滤的方法除去硫酸钠 b项 灼热的铜网与氧气反应生成的氧化铜固体附着在铜网表面 从而使氮气净化 能达到实验目的 c项 硬水和软水均为无色液体 观察颜色无法区分 d项 鉴别稀盐酸和氢氧化钾溶液 可分别取少量样品 分别滴加少量无色酚酞溶液 能使酚酞溶液变红的是氢氧化钾溶液 不变色的是稀盐酸 或者滴加紫色石蕊溶液 溶液变红的是稀盐酸 变蓝的是氢氧化钾溶液 8 2015贵州遵义 13 5分 某化学实验小组用两种方法验证空气中的氧气含量 方法一 如图a所示进行 1 写出图a中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 2 小星同学对该实验提出质疑 木炭在燃烧过程中 氧气浓度降低 参加反应的木炭 m c 与氧气 m o2 的质量之比在范围 生成的co会使实验结果产生误差 方法二 如图b所示进行 1 写出图b中红磷燃烧的化学方程式 2 实验测定数据如下 集气瓶的容积为100ml 分析实验数据 第2 3 4 6组验证出氧气约占空气体积的 第5组出现较大偏差的原因可能是 答案方法一 1 co2 2naohna2co3 h2o 2 方法二 1 4p 5o22p2o5 2 20 5 或21 或或20 装置漏气 或红磷量不足 或没有冷却到室温就打开了止水夹等 解析方法一 1 二氧化碳和浓氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水 2 用图a装置测定空气中氧气的含量 实验开始时 木炭燃烧产生的二氧化碳气体被氢氧化钠溶液吸收 o2与c反应完全生成co2时两者的质量比为8 3 若m c m o2 此时过量的c与co2反应生成co 会使实验结果产生误差 方法二 1 红磷在点燃的条件下生成五氧化二磷 2 进入集气瓶内水的体积即为消耗氧气的体积 实验2 3 4 6组数据的平均值为20 5 集气瓶的容积为100ml 因此氧气约占空气体积的20 5 第5组数据明显偏小 出现较大偏差的原因可能是装置漏气 红磷的量不足 或装置未冷却到室温便打开了止水夹等 9 2014上海 52 实验室可利用碱式碳酸铜 化学式 cu2 oh 2co3 制备氧化铜 并进行炭粉还原氧化铜的实验 制备氧化铜并检验产物 装置如图所示 省略夹持仪器 步骤一 连接a和b 打开活塞 通入空气 步骤二 关闭活塞 连上c和d 开始加热 步骤三 在加热过程中 记录b中固体质量变化如下表 在t3时停止加热 b中发生反应的化学方程式为 cu2 oh 2co3cuo h2o co2 请在中填入配平后的化学计量数 c中试剂是 a的作用是吸收空气中的 防止对产物检验造成干扰 选择t3时停止加热的理由是 用一定量炭粉还原 中制得的氧化铜并检验产物 装置如图所示 实验过程中 观察到f中溶液变浑浊 e中的现象是 反应完全后 若仅撤走酒精喷灯停止加热 可能导致的后果是 试分析 若 中省略步骤三 对 中反应产物判断可能产生的影响及其原因 答案 1211cuso4 或无水硫酸铜 co2和h2ot3时与t2时相比 固体质量不再改变 说明碱式碳酸铜已完全分解 有红色物质出现f中液体会倒吸入e中 导致试管破裂 若 中省略步骤三 对产物cu的判断无影响 但无法证明 中是否生成co2 因为 中碱式碳酸铜可能未完全分解 在 中也会产生co2 解析 为了检验生成物中是否有水 装置c中的试剂应该是无水硫酸铜 若无水硫酸铜由白色变为蓝色 说明生成了水 a中装有烧碱固体 其作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳 防止对后续实验造成干扰 t2和t3时 b中固体质量相等 说明t3时固体质量不再减少 证明此时碱式碳酸铜已经完全分解 氧化铜和炭粉均为黑色粉末 加热后氧化铜被还原 变为红色固体 因此e中现象是黑色粉末变为红色 若在撤掉导管前先停止加热 试管内温度降低 压强减小 可能会导致f中液体倒流 炸裂试管 若 中省略步骤三 则无法判断碱式碳酸铜是否完全分解 在进行 的实验时 可能存在的未分解的碱式碳酸铜会受热分解产生二氧化碳 这样无法确定炭粉还原氧化铜时是否能产生二氧化碳气体 使验证实验受到干扰 教师专用题组 考点一实验方案的设计 1 2017内蒙古呼和浩特 7 2分 下列四个实验方案设计合理的是 答案da项 在空气中充分灼烧 木炭粉会和氧气发生反应 不符合除杂原则 错误 b项 会引入新的杂质mno2 错误 c项 氯化铵和硫酸铵分别与熟石灰混合研磨均会产生有刺激性气味的气体 无法鉴别 错误 d项正确 2 2016江西南昌 12 2分 下列实验方案能达到预期目的的是 a 分离食盐和泥沙 蒸发结晶b 除去氧化钙中的碳酸钙 高温煅烧c 鉴别氯化钠固体和硝酸铵固体 观察颜色d 检验露置于空气中的氢氧化钠溶液是否变质 滴入无色酚酞溶液 答案b食盐易溶于水 泥沙难溶于水 分离食盐和泥沙应该先加水溶解 再过滤 蒸发结晶 a项错误 碳酸钙高温分解产生氧化钙和二氧化碳 b项正确 氯化钠固体和硝酸铵固体在常温下都是白色固体 通过观察颜色无法鉴别 c项错误 氢氧化钠溶液变质得到的碳酸钠溶液也呈碱性 也会使酚酞溶液变红 故用酚酞溶液无法检验氢氧化钠溶液是否变质 d项错误 3 2015内蒙古呼和浩特 9 2分 下列四个实验方案设计不合理的是 答案d硝酸钡溶液与硫酸钾溶液反应有硫酸钡白色沉淀生成 硝酸钡溶液与硝酸钠溶液不反应 a合理 粗盐研碎 溶解 过滤可除去难溶性杂质 蒸发可以得到食盐固体 b合理 碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳 高温加热到固体质量不再改变可以除去氧化钙中的碳酸钙 c合理 将两根光亮的镁条分别插入硫酸铜和硝酸银溶液中 镁能与硫酸铜溶液反应 说明镁的活动性大于铜 镁能与硝酸银溶液反应 说明镁的活动性大于银 不能探究出铜和银的活动性大小 d不合理 4 2014陕西 14 2分 下列实验能达到目的的是 答案d测定空气中氧气的含量应用足量的红磷 故a错误 铁锈蚀的条件是与 氧气 水同时接触 b项中实验只证明条件 故b错误 c项中实验只能探究温度达到着火点 无法探究可燃物要与o2接触 故c错误 倒置的大烧杯内 浓氨水和酚酞溶液不接触 实验中观察到酚酞溶液变红 证明分子在不断运动 故d正确 5 2018安徽 15 8分 某兴趣小组在相同条件下 将10 00g下列物质分别置于相同规格的烧杯 并敞口存放于空气中 烧杯中物质质量随时间变化如下表 回答下列问题 1 下列图示能反映水在空气中放置时发生变化的微观示意图是 填字母序号 图中 表示氧原子 表示氢原子 2 石灰水在空气中久置后有浑浊现象 写出该反应的化学方程式 3 为研制一种安全 环保的除湿剂 可选择上表中的 填溶质的化学式 4 将10 00g氯化钠浓溶液敞口久置后 最终得到2 26g晶体 则该溶液是 填 饱和 或 不饱和 溶液 已知该温度下氯化钠溶解度为36 1g 5 为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化 该小组开展如下探究 甲同学猜想浓度可能会变大 理由是 为验证甲同学的猜想是否正确 设计实验方案 注意 若答对第 6 小题奖励4分 6 乙同学取20 的氢氧化钠溶液20 00g 敞口放置一段时间后部分变质 得到18 80g溶液 由此能否计算所得溶液中溶质组成 若能 请计算其组成 若不能 请补充完成实验方案设计 同时说明需要测定的数据 用a表示 并计算a的取值范围 不要求写出计算过程 答案 8分 1 d 1分 2 ca oh 2 co2caco3 h2o 2分 3 cacl2 1分 4 不饱和 1分 5 稀盐酸中水的蒸发量大于hcl的挥发量 1分 其他合理答案均给分 取等质量的原盐酸和久置后的盐酸 均滴加酚酞试液 分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液 至溶液由无色变红色时 比较消耗氢氧化钠的量 2分 其他合理答案均给分 6 不能 实验方案 将变质后溶液加热蒸干 称量所得固体质量为ag a的取值范围 4 00 a 5 30 4分 本小题为开放性试题 其他合理答案均给分 解析 1 一个水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成的 水中的水分子比水面上的水分子多 故选d 2 石灰水在空气中久置 氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀 反应的化学方程式为ca oh 2 co2caco3 h2o 3 由表中的数据可知 浓硫酸和氯化钙浓溶液均具有吸水性 但浓硫酸具有腐蚀性 不安全 所以从安全 环保的角度考虑应该选cacl2浓溶液 4 nacl浓溶液中溶质的质量分数为 100 22 6 该温度下氯化钠饱和溶液中溶质的质量分数为 100 26 5 所以原溶液不饱和 5 稀盐酸敞口久置后浓度可能会变大 原因是稀盐酸中水的蒸发量大于hcl的挥发量 取等质量的原盐酸和久置后的盐酸 均滴加酚酞试液 分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液 至溶液由无色变为红色时 比较消耗氢氧化钠溶液的量 判断浓度的变化 还可以通过测量敞口放置前后稀盐酸的ph的变化 判断浓度的变化等 6 氢氧化钠溶液敞口放置于空气中 水分蒸发使溶液质量减小 氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应会使溶液质量增大 仅通过放置前后溶液质量的变化 不能求出溶液中溶质的组成 可以将变质后的溶液加热蒸干 称量所得固体的质量为ag 原溶液中氢氧化钠的质量为20 00g 20 4 00g 假设固体完全变质 则 2naoh co2na2co3 h2o801064 00gag80 106 4 00g aga 5 30由于氢氧化钠溶液部分变质 所以a的取值范围为4 00 a 5 30 6 2017河南 24 3分 为除去粗盐中cacl2 mgcl2 na2so4等可溶性杂质 需进行如下操作 溶解 依次加过量的bacl2 naoh na2co3溶液 过滤 加适量盐酸 蒸发 结晶 提示 mg oh 2 baso4 baco3难溶于水 微溶物不形成沉淀 na2co3溶液呈碱性 1 以上操作中所发生的复分解反应共有个 2 操作 要用到同一种玻璃仪器 该仪器在操作 中的作用是什么 3 请设计实验方案证明操作 所得溶液中含有naoh 写出实验步骤和现象 答案 1 6 1分 2 不断搅拌 防止因局部温度过高 造成液滴飞溅 1分 3 取少量溶液 加入足量的cacl2 或bacl2等 溶液 静置 向上层清液中滴加酚酞溶液 溶液变红 1分 解析 1 加入除杂试剂bacl2 naoh na2co3溶液时 发生的反应为na2so4 bacl2baso4 2nacl 2naoh mgcl2mg oh 2 2nacl na2co3 cacl2caco3 2nacl na2co3 bacl2baco3 2nacl 加入盐酸时发生的反应为naoh hclnacl h2o na2co3 2hcl2nacl co2 h2o 上述反应均属于复分解反应 2 在溶解 过滤 蒸发时都要用到玻璃棒 蒸发时玻璃棒的作用是不断搅拌 防止因局部温度过高 造成液滴飞溅 3 过滤后所得滤液中含有氯化钠 氢氧化钠 碳酸钠 欲证明其中含有氢氧化钠 需先加入过量的氯化钙 或氯化钡等 溶液将na2co3除去 静置后 向上层清液中滴加无色酚酞溶液 7 2016内蒙古呼和浩特 17 5分 某化学兴趣小组的同学向一定量的nahco3溶液中加入一定量的稀h2so4 待反应完全后 假设反应产生的气体全部逸出 对反应后溶液中溶质的成分进行如下探究 实验用品 ph试纸 zn片 氧化铜粉末 稀h2so4 naoh溶液 bacl2溶液 假设猜想 猜想一 na2so4猜想二 na2so4 nahco3猜想三 na2so4 h2so4 实验探究 同学们取反应后的溶液用不同方案进行如下实验 请根据现象或结论填空 得出结论 猜想三正确 评价反思 老师对同学们能用多种方案进行探究 并且得出正确的实验结论给予了肯定 同时指出探究中存在两处明显错误 分别是 总结提高 依据所给实验用品 你还有什么不同类方案确认猜想三是正确的 请写出你的实验方案 答案 实验探究 评价反思 方案b中ph试纸浸入溶液中 方案d中na2so4与bacl2反应也会生成白色沉淀 或白色沉淀可能由na2so4与bacl2反应生成 不能证明一定有h2so4存在 或不能证明猜想三正确 答出带点部分给分 na2so4写成s不给分 总结提高 取少量氧化铜粉末于试管中 加入足量反应后的溶液 若氧化铜溶解 溶液变蓝 则猜想三正确 答出带点部分给分 解析 实验探究 方案c的实验结论是猜想三正确 故加入反应后的溶液 应有气泡产生 锌片不断溶解 方案a中加入稀硫酸没有气泡产生 则证明猜想二不正确 评价反思 方案b中测定溶液ph的方法不正确 应该用玻璃棒蘸取待测液 点在ph试纸上 方案d中硫酸钠与氯化钡反应也会产生白色沉淀 不能证明一定有硫酸存在 总结提高 猜想三中有硫酸 硫酸能与金属氧化物反应 故取少量氧化铜粉末于试管中 加入足量反应后的溶液 若氧化铜溶解 溶液变蓝色 则证明猜想三正确 考点二实验方案的评价 1 2018河南 7 1分 下列实验设计不能达到其对应实验目的的是 答案cc项 碳酸钠与盐酸在烧杯中反应 生成的二氧化碳气体会逸散到空气中 不能达到实验目的 易错警示验证质量守恒定律时对反应物和仪器的要求 反应物必须选用能够发生化学反应的物质 若反应过程中有气体参与 反应必须在密闭容器中进行 2 2016广西南宁 19 2分 下列实验方案 实验设计达不到实验目的的是 答案c插入空气样品中的木条正常燃烧 插入呼出气体样品中的木条熄灭 可以比较人体吸入的空气和呼出气体中氧气的含量 a项正确 一氧化碳具有还原性 能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳 二氧化碳与氧化铜不反应 可以鉴别 b项正确 酒精可以燃烧 水不能燃烧 验证燃烧的条件之一是可燃物 c项错误 盐酸能与碳酸钙反应生成氯化钙 水和二氧化碳 通过过滤除去过量的碳酸钙 d项正确 3 2018山西 29 9分 化学实验过程经常会产生一定量的废液 经过无害化处理可有效防止水体污染 在一次实验课上 兴趣小组的同学们完成了naoh溶液和na2co3溶液的鉴别 并对废液成分展开探究 活动一通过小组合作 同学们完成了下图所示的三组小实验 实验中生成白色沉淀的化学方程式是 写一个 活动二小雪将六支试管中的剩余物倒入一个洁净的大烧杯中 如下图 充分搅拌 静置 观察到杯内上层是无色溶液 下层有白色沉淀 由此可以确定 上层溶液中一定不含有的离子是以及一定含有的离子 小组同学对上层溶液中还可能含有的离子进行了如下探究 提出问题 上层溶液中还可能含有什么离子 猜想与假设 上层溶液中还可能含有oh c ca2 中的一种或几种 进行实验 反思与评价 1 小明同学对方案一提出质疑 他的理由是 2 经过综合分析 最终确定上层溶液中肯定存在的离子有 3 将烧杯内物质过滤 滤渣回收 向滤液中加入适量进行处理后再排放 答案活动一 ca oh 2 na2co3caco3 2naoh 或cacl2 na2co3caco3 2nacl 活动二 h 或氢离子 进行实验 滴加过量的bacl2溶液 静置 继续滴加cuso4溶液 或滴加过量的ca no3 2溶液 静置 继续滴加fecl3溶液 合理即可 产生白色沉淀 产生蓝色沉淀 或产生红褐色沉淀 合理即可 反思与评价 1 溶液中有c 或na2co3 也会使酚酞变红 无法判断是否含oh 或溶液中有c 或na2co3 溶液也显碱性 无法判断是否含oh 合理即可 2 na cl oh c 或钠离子 氯离子 氢氧根离子 碳酸根离子 3 稀硫酸 或稀盐酸 酸 合理即可 解析活动一 氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙白色沉淀 氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应也生成碳酸钙白色沉淀 反应的化学方程式分别为ca oh 2 na2co3caco3 2naoh na2co3 cacl2caco3 2nacl 活动二 六支试管内的剩余物倒在一起有白色沉淀 该白色沉淀一定是碳酸钙 则上层清液中一定不含氢离子 因为碳酸钙与盐酸能发生反应生成氯化钙 水和二氧化碳 进行实验 根据离子的性质确定检验方法 oh 能使酚酞变红 能与cu2 fe3 分别结合成cu oh 2蓝色沉淀 fe oh 3红褐色沉淀 c与盐酸反应产生二氧化碳气体 与ca2 ba2 分别结合成caco3 baco3白色沉淀 方案一中用酚酞检验oh 用稀盐酸检验c 根据实验结论一定含c 无ca2 一定有oh 方案二可以用可溶性钙盐 钡盐检验c 用可溶性铜盐 铁盐检验oh 反思与评价 1 碳酸钠溶液呈碱性 也能使酚酞溶液变红 无法判断是否含有oh 2 经过分析可知上层溶液中一定存在na cl oh c 3 滤液中含有oh c 显碱性 可以加入适量稀盐酸 或稀硫酸 除去oh c 4 2017江西 22 9分 为了解甲酸的分解产物 实验小组进行了以下探究 查阅资料 甲酸 hcooh 的熔点为8 6 能分解生成两种物质 提出猜想 实验小组对甲酸的分解产物提出了猜想 猜想1 h2和co2 猜想2 co和h2o 设计实验 20 时 甲酸的状态为 从图一装置中选择合适的装置 填序号 对甲酸进行加热 为了加快分解速率 实验小组加入了催化剂 反应后将分解产物通入图二装置进行实验 实验预测 若猜想1成立 则d中的实验现象应为 进行实验 实验中观察到c处瓶内出现大量水珠 f处玻璃管中出现的现象为 甲酸分解的化学方程式为 交流拓展 资料表明 不同条件下 甲酸的分解产物不同 猜想1和猜想2均能成立 据此小新对甲酸的分解产物又提出新猜想 猜想3 h2o和co2 猜想4 co和h2 经讨论认为无需进行实验就能确定猜想3和猜想4都错误 理由是 答案 9分 设计实验 液态 1分 a 1分 实验预测 紫色石蕊溶液变红色 1分 进行实验 红色固体变成黑色 2分 hcoohco h2o 2分 交流拓展 违背了质量守恒定律 或化学反应前后原子数目不相等 化学方程式无法配平等 2分 解析 设计实验 由资料知 甲酸的熔点为8 6 故20 时 甲酸的状态为液态 因此选择装置a对甲酸进行加热 实验预测 若猜想1成立 则生成的气体为h2和co2 二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊溶液变红 因此d中的现象为紫色石蕊溶液变红色 进行实验 实验过程中观察到c处瓶内出现大量水珠 则说明猜想2正确 甲酸分解产生了co和h2o e装置中的浓硫酸用于干燥通入f装置中的气体 f处玻璃管中发生的反应为一氧化碳还原氧化铁 因此观察到的现象为红色固体变为黑色 则甲酸分解的化学方程式为hcoohco h2o 交流拓展 hcooh分子中碳 氢 氧的原子个数比为1 2 2 但猜想3和猜想4的生成物中 化学方程式无论怎么配 碳 氢 氧三种元素的原子个数比均不可能为1 2 2 因此不符合质量守恒定律 故猜想3 4错误 5 2016黑龙江哈尔滨 34 6分 某化学活动小组在一次实验中进行了如图所示实验 先向a中注入一定量氯化铁溶液 再注入一定量硫酸钠溶液 此过程中观察到的现象是 1 小组同学对无色溶液b产生了浓厚的兴趣 进行了进一步的探究活动 提出问题 b中含的离子有什么 实验探究 评价交流 甲同学结论 2 填 正确 或 错误 乙同学的探究过程不正确 理由是 3 实验结论 结合上述实验最终确定b中含有 4 填离子符号 不含 5 填离子符号 归纳总结 由甲 乙 丙同学实验对比得出 确定溶液中可能存在的不同离子是否存在的方法是 可根据待测离子与所加试剂反应 6 确定出存在的离子 同时推测出与 7 答案 6分 1 溶液中先产生红褐色沉淀 后产生白色沉淀 1分 2 错误 0 5分 3 mg oh 2 baso4均为白色沉淀 0 5分 溶液中含ba2 oh 中的一种或两种 加入mgso4溶液都会产生白色沉淀 所以不能得出b中含ba2 oh 的结论 0 5分 其他答法合理的酌情给分 4 na cl ba2 oh 1分 5 fe3 s 1分 6 产生不同的明显现象 1分 其他答法合理的酌情给分 7 确定存在的离子能反应的离子不存在 0 5分 其他答法合理的酌情给分 解析 1 先注入一定量的氯化铁溶液 氯化铁溶液与氢氧化钡溶液反应生成红褐色沉淀氢氧化铁 再注入一定量的硫酸钠溶液 硫酸钠溶液与钡离子反应生成白色沉淀硫酸钡 所以观察到的现象是溶液中先产生红褐色沉淀 后产生白色沉淀 2 甲同学加入的试剂是硝酸钡溶液 反应后无明显现象 不能确定是否含有钡离子 故错误 3 乙同学加入的试剂是硫酸镁溶液 反应后溶液中产生白色沉淀 而氢氧化镁和硫酸钡都是白色沉淀 所以不能确定溶液中是含钡离子 氢氧根离子中的一种 还是两种 故不正确 4 根据丙同学的实验 加入稀硫酸有白色沉淀生成 说明溶液中含有钡离子 加入紫色石蕊溶液 紫色溶液变为蓝色 说明有氢氧根离子 实验中加入的氯化铁和硫酸钠中的氯离子和钠离子未参与反应 故溶液中还有钠离子和氯离子 5 溶液b呈无色 故不含铁离子 硫酸根离子与钡离子反应会生成沉淀 不能共存 故不含硫酸根离子 6 观察实验现象是确定是否存在某些离子的重要方法 7 确定出存在的离子后 可推测出与确定存在的离子能反应的离子不存在 a组2016 2018年模拟 基础题组考点一实验方案的设计 三年模拟 1 2018辽宁鞍山一模 11 下列依据实验目的所设计的实验过程不合理的是 答案ca项 取样滴加稀盐酸 产生气泡的是碳酸钾溶液 另一种是硝酸钾溶液 该选项能够达到实验目的 b项 取样品灼烧时 能够产生烧焦羽毛气味的是羊毛纤维 另一种是合成纤维 该选项能够达到实验目的 c项 将气体通过灼热的氧化铜粉末时 一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳 该选项不能达到实验目的 d项 氯化钠易溶于水 泥沙不溶于水 通过溶解 过滤 蒸发结晶可以除去氯化钠固体中混有的泥沙 该选项能够达到实验目的 2 2018广东广大附中一模 20 某同学根据铜绿 cu2 oh 2co3 的成分做出猜想 金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外 还必须有二氧化碳 为证明 必须有二氧化碳 需要进行如图所示实验中的 a 甲和乙b 甲和丁c 乙和丁d 丙和丁 答案b证明 必须有二氧化碳 需只有 二氧化碳 为变量 甲中的铜片与氧气 水和二氧化碳同时接触发生了锈蚀 丁中的铜片与氧气和水接触