实验方案与科学探究-2022年中考化学二轮讲义

专题五实验方案与科学探究

考点一：实验方案

1.实验方案设计

（1）基本要求

①科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。

②可行性：设计的实验方案要切实可行，所用药品、仪器、装置安全可靠。

③安全性：要尽量避免带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。若无法避免接触有毒

物质，则应采取防范措施，以防造成环境污染和人身伤害。

④简约性：实验方案设计要求操作简便、装置简单、实验现象明显。

（2）解题思路和方法

①明确目的和原理一一明确实验的目的、原理。

②选择仪器和药品一一选择合理的化学仪器和药品。

③设计装置和步骤一一设计出合理的实验装置和实验操作步骤。

④记录现象和数据一一全面、及时而又准确地记录实验过程中的现象和数据。

⑤分析得出结论一一根据实验观察的现象和记录的数据通过分析、计算、推理等，得出正确

的结论。

2.实验方案评价

（1）方案可行性评价的原则

化学实验设计的原理、操作顺序和方法，必须与化学知识的科学性和实验操作的合理性相一

致，即要科学合理。

（2）方案优劣评价的原则

①设计简洁：设计简洁就是要尽可能采用简单的仪器或实验装置，在常规条件下进行；用较

少的实验步骤和试剂，在较短的时间内完成实验，充分体现实验设计的简约性原则。

②效果明显：效果明显就是按照实验设计进行操作，产生的现象直观，易于观察、记录。

③安全可靠：安全是指实验设计要尽量避免选用有毒药品和具有一定危险性的实验操作，如

果必须选用，应在设计方案中给出明确提示和预防措施，以避免造成环境污染或实验事故;

可靠是指设计方案要确保成功。

（3）最佳方案的评价标准

方案：科学合理。

原料：来源广泛、价格低廉、种类和用量少。

实验：装置简单、条件不高、步骤简短、操作简便、现象明显。产物：容易提纯，具有安全

性和环保性。

考点二：科学探究

1.探究题的命题特点

(1)对科学探究方法的考查。

(2)考查分析问题和解决问题的能力。

(3)关注科技动态，追踪社会热点。

2.探究题题型分类及解法

要正确解答探究题，需要搞清楚探究方案设计的思路方法、过程类型及遵循的“四性”

原则，即科学性、安全性、可行性、简约性(步骤少、时间短、效果好等)。不同的探究题

型应采用不同的解题方法。

(1)提出问题，作出猜想与假设类

根据题目要求，从不同的角度提出问题，并进行猜想和假设。可用八种方法提出问题

并进行猜想：①从“对立面”中发现问题并提出猜想；②从“逆向思维”中发现问题并提出

猜想；③从生活或实验中发现问题并提出猜想；④从探索因果中发现问题并提出猜想；⑤在

异常中发现问题并提出猜想；⑥在类比中发现问题并提出猜想；⑦在归纳判断中发现问题并

提出猜想；⑧在“理所当然”中发现问题并提出猜想。然后结合猜想，依据已有的知识经验

(如：物质的颜色、状态、气味等宏观性质和特征)去解答问题。注意提出的假设要周密，

必须有一定的合理性，要有科学依据。

(2)设计实验及验证类

设计实验方案的原则：分析题干、紧扣假设、科学合理、操作简单、现象明显、安全可

行、经济环保。该类试题是在现有实验方案的基础上完成的，多以填写实验步骤的形式出现。

解答此类问题的关键：紧扣实验目的、实验方案进行思考、解答。

(3)分析结果、反思与评价类

该类试题要求对试题情境中所呈现的猜想与假设、实验装置、实验步骤以及实验结论等

作出评价，对探究学习活动进行反思。解答此类问题的关键：紧扣实验目的，从合理性、科

学性、安全性、可行性、简约性、经济性等方面进行分析、思考，并提出改进的具体建议。

解题时还应做到：表达要准确，语言要通顺、有逻辑性。

典型例题1：(2021重庆B)下列实验方案设计正确的是()

选项实验目的实验方案

A鉴别硫酸钾和碳酸氢钱闻气味

B检测正常雨水的pH是否等于5.6用pH试纸测定

C由氧化铜制取氢氧化铜直接加入NaOH溶液

D除去氢氧化钠溶液中的氢氧化领加入过量稀硫酸

【答案】A

【解析】

A.碳酸氢镂不稳定，易分解产生有刺激性气味的氨气，正确;

B.pH试纸比较粗略，只能够精确到整数，错误；

C.氧化铜不能与氢氧化钠反应，不能制取氢氧化铜错误；

D.稀硫酸与氢氧化钠、氢氧化钢都能够反应，不能用来除杂，错误。

典型例题2：（2021绍兴）下列科学实验设计方案正确的是（）

止水央

干剂

①②③④

A.①区分铁和硫化亚铁B.②验证铁钉生锈需要氧气

C.③干燥并收集一瓶氧气D.④测定空气中氧气的体积分数

【答案】A

【解析】

A.①铁能被磁铁吸引，而硫化亚铁不能被铁吸引，用磁铁吸引可区分铁和硫化亚铁，正确;

B.②装蒸储水的试管中的铁钉没有完全没入水中，同时接触水和空气，装干燥剂的铁钉没有

接触空气，该实验没能做到控制变量，无法验证铁生锈是因为水还是因为氧气，错误；

C.③氧气要用向上排空气法，即长导管进气，短导管排空气，错误；

D.④木炭燃烧产物为二氧化碳，装置内压强没有明显变化，不能用于测空气中氧气体积分数,

错误。

典型例题3：（2021山西晋中）设计实验方案，分析实验原理，解决实验问题，是化学独特

的学科思想。下图所示,当把胶头滴管内液体全部滴入试管中时,能达到实验目的的是（）

浓碱液

有酚

溶液

纸条

NH4NO3

A.检验镂根离子

食

酉

ft日

小

苏

打

C.检验气体成分D.证明反应发生

【答案】A

【解析】

A.硝酸镂与浓碱溶液反应生成氨气，会观察到蘸有酚酷溶液的纸条变红色，可以检验镂根离

子，正确；

B.图中实验，硫酸能与氢氧化钾反应生成硫酸钾和水，但最终溶液显碱性，错误；

C.图中实验，能产生气泡，不能检验气体成分，错误；

D.硝酸钾与氯化铁溶液交换成分没有沉淀或气体或水生成，不能证明反应发生，错误。

典型例题4：(2021黄冈)兴趣小组同学在做镁与盐反应的实验时，不小心将镁条加到饱和

的碳酸氢钠溶液中，意外发现溶液中有白色不溶物生成。同学们对白色不溶物的成分产生了

浓厚兴趣，于是在老师的帮助下进行了如下的探究。

【提出问题】白色不溶物是什么物质？

【猜想与假设】

猜想①是Mg(OH)2

猜想②是MgCC)3

猜想③是Mg(OH)2和MgCC)3的混合物

【查阅资料】

l.MgC()3、Mg(OH)2加热易分解，分别生成两种氧化物。

2,白色无水硫酸铜遇水变蓝。

3,碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。

【实验验证】取适量干燥的白色不溶物，充分加热，并使分解产生的气体依次通过如图1

所示装置。

【实验现象】装置A中，装置B中o

【实验结论】猜想③正确。请写出Mg(OH)2受热分解的化学方程式。

【拓展探究】直接向白色不溶物中滴加足量,也能检验MgCC)3的存在。

同学们为了进一步测定白色不溶物中各组分的质量关系，继续进行了下列探究。

称取干燥的白色不溶物36.8g,充分加热至不再产生气体，并使分解产生的气体全部被如图

2所示装置C和D吸收。

【实验数据】实验后装置C增重3.6g,装置D增重13.2g。

【实验结论】若上述白色不溶物的组成用xMg(0H)2•yMgCC)3表示，则x：y=。

【反思评价】实验后，同学们经过讨论交流，发现实验方案可进一步优化，下列优化方案错

误的是(填序号)。

①只称量装置C.D增重的质量，不称量白色不溶物的质量

②去掉装置D,只称量白色不溶物和装置C增重的质量

③去掉装置C,只称量白色不溶物和装置D增重的质量

【答案】无水硫酸铜变蓝澄清石灰水变浑浊Mg(0H)2AMg+H20稀盐酸(或稀硝

酸或稀硫酸)

2：3

【解析】【实验现象】依据【查阅资料】可知，MgCC)3受热分解生成MgO和CO?；Mg(OH)2加

热分解生成MgO和出0,白色无水硫酸铜遇水变蓝，实验结论猜想③Mg(OH)2和MgCC)3的混

合物正确，则实验现象是装置A中无水硫酸铜变蓝；装置B中澄清石灰水变浑浊；故填：无

水硫酸铜变蓝；澄清石灰水变浑浊；

【实验结论】Mg(OH)2加热易分解生成MgO和电0,则Mg(OH)2受热分解的化学方程式为

Mg(OH)2AMgO+H2O；故填：Mg(0H)2AMg0+H20；

【拓展探究】MgCO3与稀酸反应生成二氧化碳，则直接向白色不溶物中滴加足量稀盐酸(或

稀硝酸或稀硫酸)，有气泡产生，也能检验MgCO3的存在，故填：稀盐酸(或稀硝酸或稀硫酸

)；

【实验结论】设碳酸镁的质量为x,氢氧化镁的质量为y

MgCOs△MgO+CO2t

8444

x13.2g

84/44=x/13.2g

x=25.2g

Mg(OH)2AMgO+H20

5818

y3.6g

58/18=y/3,6g

y=ii.6g

贝lJxMg(OH)2-yMgCOs中x：丫=些些：沿=2：3；故填：2：3

5884

【反思评价】①只称量装置C.D增重的质量，不称量白色不溶物的质量，可以计

算出x：y；

②去掉装置D,只称量白色不溶物和装置C增重的质量，根据C增重质量计算出

Mg(0H)2的质量，再用白色不溶物的质量减去Mg(0H)2的质量算出MgCC)3的质量，也能计算

出x：y；

③去掉装置C,只称量白色不溶物和装置D增重的质量，生成的水和二氧化碳都

被D装置吸收，无法计算出x：y；故填：③。

典型例题5：(2021北京)硬水加热时易产生水垢，很多工业用水需要对硬水进行软化处理。

小组同学利用L5%的肥皂水比较水的硬度。

【查阅资料】硬水含较多可溶性钙、镁化合物；软水不含或含较少可溶性钙，镁化合物。

I、探究水的硬度、肥皂水的用量与产生泡沫量的关系

【进行实验】向蒸储水中加入CaCL和MgCL的混合溶液，配制两种不问硬度的硬水。

用蒸储水和两种硬水完成三组实验，记录如下：

组别第1组第2组第3组

实验操作

/一肥皂水CaCh和MgCh.肥皂水

厂的混合溶务

□-1

LJ_5mL

J5mL

国萋储水0蒸储水方福水

实验序号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

混合溶液0001X1222

用量/滴

肥皂水用510205102051020

量/滴

产生泡沫少多很多无少多无无少

量

【解释与结论】

(1)对比②和⑧可知，肥皂水能区分软水和硬水，依据的现象是=

(2)设计第2组实验时，为控制水的硬度相同，⑤中x应为o

(3)第2组实验的目的

是o

(4)由上述三组实验得到的结论

是o

II、比较不同水样的硬度

【进行实验】用四种水样完成实验，记录观察到泡沫产生时所需肥皂水的用量。

实验操作水样肥皂水用量/滴

L肥皂水市售纯净水2

/

r煮沸后的自来水6

自来水9

5mL湖水14

i厂水样

【解释与结论】

（5）硬度最大的水样是。

（6）由上述实验可知，能将自来水硬度降低的方法有o

（7）继续实验，发现山泉水的硬度大于自来水的硬度，其实验方案

为a

【答案】（1）产生泡沫多少（2）1（3）第2组实验以肥皂水为变量，探究肥皂水多

少与产生泡沫量的关系（4）硬水中加肥皂水泡沫少，软水中加肥皂水泡沫多（5）湖

水（6）煮沸（7）另取相同量山泉水，滴加肥皂水记录产生泡沫所需肥皂水量，大于

自来水所需肥皂水量，说明山泉水硬度大于自来水

【解析】

（1）②和⑧不同实验现象是产生的泡沫多少不同，因此据此判断区分软硬水；

（2）根据对比实验唯一变量的原则可知，x加入混合液体积相同，也是1滴；

（3）第2组实验中验证不同催化剂肥皂水的用量，产生泡沫量不同，因此是探究肥皂水用

量与产生泡沫量的关系；

（4）从3组实验可以看出，当在相同体积蒸储水加入不同量氯化钙和氯化镁溶液，同时加

入相同量的肥皂水,则可以看出蒸储水泡沫多,而加入氯化钙和氯化镁体积越多的泡沫越少,

而水的硬度根据钙。镁离子含量来表示，所以说明硬水加入肥皂水泡沫少，软水加入肥皂水

泡沫多；

（5）根据题目数据可以看出，湖水硬度最大；

（6）根据煮沸自来水与自来水加入肥皂水的体积，可以知道煮沸可以降低水的硬度；

（7）为了确保只改变水质，其他实验条件一致，因此需要取相同量的山泉水，然后滴加肥

皂水，记录加入肥皂水产生泡沫时，使用的量，与自来水的数据相比，得出实验结论。

【巩固提升】

1.（2021河北）下列实验方案能够达到目的的是（）

A.用点燃的方法除去二氧化碳中的少量一氧化碳

B.用溶解、过滤、蒸发的方法从粗盐中提取纯净的氯化钠

C.分别加入熟石灰研磨、闻气味，鉴别化肥氯化钾和氯化镂

D.分别将镁片、锌片放入硝酸银溶液中，验证镁、锌、银的金属活动性顺序

【答案】C

【解析】

A.二氧化碳中含有少量一氧化碳时，一氧化碳不能被点燃，错误；

B.用溶解、过滤、蒸发的方法只能除去粗盐中的难溶性杂质，还有氯化钙等可溶液杂质没有

除去，故不能得到纯净的氯化钠，错误；

C.氯化钾与熟石灰混合研磨或无明显现象，氯化镂与熟石灰混合研磨后产生刺鼻的氨气，故

可用加熟石灰研磨的方法鉴别氯化钾和氯化铉，正确；

D.分别将镁片、锌片放入硝酸银溶液中，镁片、锌片都能与硝酸银溶液反应，证明镁、锌都

比银活泼，但无法证明镁和锌的金属活动性，错误。

2.（2021龙东）下列实验方案能达到实验目的的是（）

选项实验目的实验方案

A除去CO中的CO2将气体通过灼热的CuO

B除去镁济中的铜腐加入足量稀硫酸充为反应后？过滤、洗涤、干燥

C鉴别CaOkNaOH、NH4NO3固体分别取样加入适量的水，搅拌，观察现象

D除去KC1溶液中的少量的K2c向溶液中滴加过量的BaCk溶液，过滤

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

A.CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，

故选项实验方案不能达到实验目的，错误。

B.铁粉能与足量稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铜不能与稀硫酸反应，反而会把原物

质除去，不符合除杂原则，故选项实验方案不能达到实验目的，错误。

C.分别取样加入适量的水，搅拌，难溶于水的是CaCOs,溶于水温度升高的是氢氧化钠，溶

于水温度降低的是硝酸镀，可以鉴别，故选项实验方案能达到实验目的，正确。

D.KEO,能与过量的BaCL溶液反应生成碳酸钢沉淀和氯化钾，能除去杂质但引入了新的杂质

氯化银（过量的），不符合除杂原则，故选项实验方案不能达到实验目的，错误。

实

验探究影响物质溶解探究燃烧条件之一需探究铁钉生锈时02是否比较Zn和Fe的金属活

目性的因素要可燃物参与反应动性强弱

的

【答案】C

【解析】

A.必须溶质相同，溶剂不相同，或溶质不相同，溶剂相同，错误；

B.白磷的着火点为40°C,红磷的着火点为240。C,两者均为可燃物，在实验过程中，铜片

上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到着火点，水中白磷不燃烧，说明燃烧需

要氧气，所以该实验探究的是可燃物燃烧的条件，错误；

C.左边试管中的铁钉生锈，右边试管中的铁钉不能生锈，说明铁生锈需要氧气，该选项能够

达到实验目的，正确；

D.稀盐酸的浓度不同，不能用于比较Zn和Fe的金属活动性强弱，错误。

4.（2021潍坊）下列实验方案不能达到实验目的的是（）

选项实验目的实验方案

除去粗盐水中的Ca\SO?,依次加入过量的Na2c溶液、BaCL溶液、

A

得到精盐水NaOH溶液，充分反应后过滤

鉴别CaCO&NaOH、NaCKNH4NO3四

B加水，观察溶解和温度的变化情况

种固体

C除去氧化钙中的碳酸钙高温煨烧

D区分棉纤维、涤纶、羊毛线点燃，观察现象并闻气味

【答案】A

【解析】

A.除去粗盐水中的Mg?,、Ca2\SO/时，依次加入过量的Na2c溶液、BaCL溶液、NaOH溶液，

后过滤，会导致反应剩余的过量的氯化钢和氢氧化钠无法除去，应先加入过量的BaCk溶液

除去SO?,之后加入过量的碳酸钠除去Ca?+和过量的BaCL,再加入过量的氢氧化钠除去镁

离子，过滤除去生成硫酸/、碳酸/、氢氧化镁沉淀，最后可加入适量稀盐酸除去过量的氢

氧化钠和碳酸钠得到到精盐水，错误；

B.加水，碳酸钙难溶于水，氢氧化钠溶于水放出大量的热，溶液温度升高，氯化钠溶于水,

温度变化不大，硝酸钱溶于水吸热，溶液温度降低，现象不同，可以鉴别，正确；

C.碳酸钙高温煨烧生成氧化钙和二氧化碳，可除去杂质，正确；

D.灼烧棉纤维有纸燃烧的气味，灼烧羊毛线烧焦羽毛的气味，灼烧涤纶有刺激性的气味，现

象不同，可以区分，正确。

5.（2021广安）下列实验方案能达到实验目的的是（）

实验目的实验方案

A测定某废水的酸碱度取样，将湿润pH试纸浸入样品中

B除去氯化钠溶液中含有的碳酸钠加入适量的硝酸钙溶液，过滤

C鉴别氮肥（氯化镂）和钾肥（氯化钾）取样，加稀盐酸，闻气味

D鉴别稀盐酸和稀硫酸取样，滴加氯化领溶液，观察是否变浑浊

【答案】D

【解析】

A.测定某废水的酸碱度时不能将湿润的pH试纸浸入样品中，应该是用洁净干燥的玻璃棒蘸

取溶液，滴在pH试纸上，把变色的pH试纸与标准比色卡对照，即可得溶液的pH,错误；

B.加入的硝酸钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠，除去碳酸钠的同时引入新的杂质硝

酸钠，不符合除杂原则，错误；

C.鉴别氯化镂和氯化钾应该用加入熟石灰研磨，氯化镂与氢氧化钙反应生成有刺激性气味的

氨气，而氯化钾不与氢氧化钙反应，无现象，错误。

D.鉴别稀盐酸和稀硫酸，滴加氯化钢溶液，盐酸与氯化钢不反应无现象，硫酸与氯化钢反应

生成白色沉淀，溶液变浑浊，正确。

6.（2021南充）下列实验方案设计完全合理的是（）

A.除去NaCl中的少量KNOs,可先加水，并加热溶解，再降温结晶

B.除去KC1溶液中的少量K2s溶液，加过量BaCk溶液，过滤

C.除去CO中的少量CO?气体，依次通过足量NaOH溶液、浓硫酸

D.鉴别硫酸镂和氯化镂，分别加熟石灰、研磨、闻气味

【答案】C

【解析】

A.氯化钠的溶解度受温度变化影响较小，所以除去NaCl中少量KN03,可将溶液蒸发结晶、

过滤、干燥，错误；

B.氯化钢和硫酸钾反应生成硫酸钢沉淀和氯化钾，除去硫酸钾的同时带入过量的氯化领，错

误；

C.二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，再通过浓硫酸除去水蒸气，最后得到纯

净的一氧化碳，正确；

D.加熟石灰研磨，硫酸镂和氯化镂都能够产生刺激性气味，错误。

7.（2021云南）下列实验方案错误的是（）

A.探究NH4NO3溶解时的温度变化B.配制一定溶质质量分数的NaCl溶

D.探究铁生锈的条件

【答案】B

【解析】

A.硝酸镂溶于水温度降低，用温度计测温度变化，正确;

B.配制一定溶质质量分数的NaCl溶液,溶解操作应在烧杯中进行,不能在量筒内配制溶液，

错误；

C.木炭具有还原性，能还原氧化铜，生成红色的铜，澄清石灰水变浑浊，正确；

D.探究铁生锈分别设计实验验证与氧气和水蒸气的关系，氧气和水蒸气同时存在时，铁生锈,

缺一不可，正确。

8.（2021鄂尔多斯）分离、检验、鉴别、陈杂是最基本的实验技能。下列实验设计能达到

实验目的的是（）

选项实验目的实验设计

A分离CaO和CaCOs的固体混合物加适量水溶解、过滤、洗涤固体并烘干

B检验Na2c溶液中混有的Na2S04取样，滴加BaCk溶液，观察现象

C鉴另UNH4C1和NH4NO3固体取样，加熟石灰混合研磨，闻气味

D除去N?中混有的少量02将气体缓缓通过足量的灼热铜网

【答案】D

【解析】

A.在CaO和CaCC）3的固体混合物中加适量水溶解，由于CaCOs难溶于水，CaO可以与水反应生

成Ca（OH）2,过滤可以得到CaCOs固体，无法得到CaO固体，故不能通过加适量水溶解的

方法分离CaO和CaCOs的固体混合物，错误；

B.BaCk与NazSOa反应生成BaS04白色沉淀，BaCk与NaEOs反应生成BaCO3白色沉淀，取样,

滴加BaCk溶液，有白色沉淀生成，无法检验NazCOs溶液中混有的NazSOa,错误；

C.NH4cl和NHNCh固体加熟石灰混合研磨，都会产生刺激性气味的气体，无法鉴别，错误；

D.除去N2中混有的少量。2,将混合气体缓缓通过足量的灼热铜网,0?可以和铜反应生成CuO,

而N?不与Cu反应，符合除杂原则，正确。

9.（2021广西）下列各组物质的鉴别方案，错误的是（）

A.用氢氧化钢溶液可鉴别硝酸镁、氯化铁、硫酸钠三种溶液

B.用水可鉴别氢氧化钠、硫酸钾、硝酸镂三种固体

C.用灼烧的方法可鉴别棉线、蚕丝、合成纤维三种丝线

D.用燃着的木条可鉴别氧气、空气、二氧化碳三种气体

【答案】A

【解析】

A.氢氧化/与硝酸镁反应生成氢氧化镁白色沉淀，与氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,

与硫酸钠反应生成硫酸/白色沉淀，用氢氧化钢溶液不可鉴别硝酸镁、氯化铁、硫酸钠三种

溶液，错误；

B.硫酸钾溶于水温度无明显变化，氢氧化钠溶于水温度升高，硝酸镂溶于水温度下降，可以

鉴别，正确；

C.蚕丝主要成分是蛋白质，蛋白质燃烧时能产生烧焦羽毛的气味，合成纤维燃烧产生特殊的

气味，棉线燃烧产生烧纸气味，可以鉴别，正确；

D.把燃着的木条分别伸入三种气体中，若木条熄灭，则是二氧化碳；若木条燃烧更旺，则是

氧气；若木条正常燃烧，则是空气；现象不同，能一次鉴别出这三种气体，可以鉴别，正确。

10.（2021德阳）在化工生产中通过除去杂质得到较纯净的产品。以下除杂的实验设计不合

理的是（）

选项物质杂质实验设计

A

N202通过灼热的足量铜网，充分反应

BCaOCaCL加水充分溶解，过滤，洗涤，干燥

C硝酸H2SO4加入适量Ba（NO3）2的溶液，充分反应后过滤

DNaClMgCl2溶于水。加入稍过量的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤液中加

入适量稀盐酸，蒸发结晶

【答案】B

【解析】

A.N?的化学性质稳定，不和铜网反应，0?与铜网在加热的条件下反应O2+2CU42CUO,生成

固体CuO,能除去氧气，正确；

B.CaCL都可以溶于水，CaO与水反应生成Ca(OH)z溶液，形成二者的混合溶液，不可以除

杂，错误；

C.加入适量Ba(NO3)2溶液，H2S04+Ba(NO3)2=BaS043+2HN03,经过过滤除去BaSCU沉淀

得到硝酸，正确；

D.加入过量的NaOH与MgCk反应，产生Mg(OH)?沉淀，经过滤可以除去沉淀，加入适量稀盐

酸中和过量的氢氧化钠，最后蒸发结晶得到氯化钠，正确。

11.(2021呼伦贝尔、兴安盟)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)，下列方

案能达到目的的是()

A.CaO(CaCOs)---加水溶解、过滤

B.C02(HC1)——通过足量的NaOH溶液

C.NaCl溶液(Na2S04)——加入适量的Ba(N()3)2溶液，过滤

D.铜粉(铁粉)一一加入足量的CuSCh溶液，过滤、洗涤、干燥

【答案】D

【解析】

A、除去CaO中混有的少量CaC03,加水溶解，由于CaCOs难溶于水，CaO能与水反应生成Ca

(OH)z,不能除去杂质反而会把原物质除去，错误；

B、除去C02中的HCL通过足量的NaOH溶液，NaOH与C0?反应生成NazCOs和20,会把原

物质除去，错误；

C、除去NaCl溶液中的NazSOa,加入适量硝酸钢，会反应除去硫酸钠，但会生成新的杂质硝

酸钠，错误；

D、除去铜粉中混有的少量铁粉，加入足量的CuSO,溶液，铁与CuSOa溶液反应生成FeSOq溶

液和Cu,能除去杂质且没有引入新的杂质，正确。

12.(2021南充)下列实验方案设计完全合理的是()

A.除去NaCl中的少量KN03,可先加水，并加热溶解，再降温结晶

B.除去KC1溶液中的少量K2s04溶液，加过量BaCk溶液，过滤

C.除去C0中的少量CO2气体，依次通过足量NaOH溶液、浓硫酸

D.鉴别硫酸镂和氯化钱，分别加熟石灰、研磨、闻气味

【答案】C

【解析】

A.除去NaCl中的少量KNOs,可先加水溶解，再用蒸发结晶的方式提纯氯化钠，从而与硝酸

钾实现分离，错误；

B.除去KC1溶液中的少量RS。」溶液，加过量BaCk溶液，会引入新的杂质BaCL,应该是适

量的BaCk溶液，错误；

C.除去CO中的少量CO?气体，先通过足量NaOH溶液出去二氧化碳气体，再用浓硫酸吸收除

去水蒸气，正确；

D.鉴别硫酸镂和氯化筱，分别加熟石灰、研磨，都会生成有刺激性气味的气体，错误。

13.（2021荆州）增氧剂可用于给鱼池增氧，某化学兴趣小组对某种增氧剂的增氧原理进

行实验探究。

【查阅资料】该增氧剂的主要成分是过碳酸钠，过碳酸钠是一种白色晶体，化学式可以表示

为2NazC（）3•3H202O过氧化氢溶液常温较稳定，能缓慢分解，受热容易分解。

【提出问题】增氧剂真的能增氧吗？

【初次探究】取少量增氧剂于试管中，加入足量蒸储水，观察到固体完全溶解，形成无色溶

液，无气泡产生；加热，产生大量气泡。

【作出猜想】该兴趣小组结合资料和实验现象推测增氧剂溶于水后生成Na£03和H202»

【再次探究】该兴趣小组进行如下实验：

实验操作实验现象实验结论

另取少量增氧剂于试管中，加入足

溶液中含有小。2。该操作

量蒸储水，待其完全溶解，再加入

(1)—中参与反应的化学方

______,将带火星的木条伸入试管

程式为______

内

待步骤（1）完全反应后，将所得物

(2)质过滤，取少量滤液于另一支试管产生白色沉淀溶液中含有Na2C03

中，加入______

【得出结论】该增氧剂的增氧原理为—

【评价反思】该增氧剂的保存方法为

【答案】（1）二氧化镒（2）产生气泡，带火星的木条复燃（3）240?幽2H?0+0?t

（4）氯化钙溶液（5）过氧化氢分解生成氧气（6）低温密封保存

【解析】

【再次探究】（1）实验结论为溶液中含有过氧化氢，故该实验是验证溶液中含有过氧化氢,

过氧化氢能在二氧化锦的催化作用下分解为水和氧气，故另取少量增氧剂于试管中，加入足

量蒸储水，待其完全溶解，再加入二氧化镒，将带火星的木条伸入试管中，产生大量气泡,

带火星的木条复燃，说明含过氧化氢，过氧化氢在二氧化镒的催化下分解为水和氧气，该反

应的化学方程式为：2H◎幽2H2。+02t；

（2）实验结论：溶液中含有碳酸钠，实验现象为产生白色沉淀，碳酸钠能与氯化钙反应生

成碳酸钙沉淀和氯化钠，故待步骤（1）完全反应后，将所得物质过滤，取少量滤液于另一

支试管中，加入氯化钙溶液；

【得出结论】由以上分析可知，该增氧剂的增氧原理是：过氧化氢分解生成氧气；

【评价反思】过氧化氢受热容易分解，故该增氧剂的保存方法为低温密封保存。

14.（2021桂林）在老师指导下，某学习小组同学利用下列装置检验某气体a的成分，a中

含水蒸气、氯化氢、甲烷、氢气中的一种或几种（夹持仪器未画出，假设每步反应均完全）。

ABCDEFG

己知：I.无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色。

II.①星+CuO△Cu+HzO；②CHq+4CuO△4Cu+C0+2H2

（1）检验a中是否含水蒸气的装置是（填字母序号）。

（2）用装置B检验a中是否含氯化氢，X试剂可选（填数字序号）。

①AgNOs溶液②NaOH溶液③石蕊溶液④酚醐溶液

（3）装置C中的试剂是,它的作用是。

（4）必须先通气体a,验纯后，才能点燃酒精灯，否则可能。

（5）若反应后装置E.F分别增重4.2g、4.4g,则a中一定含有；装置D

中的现象是«

（6）装置G的作用是0

【答案】（1）A（2）①（3）浓硫酸干燥气体（4）爆炸（5）甲烷和氢气物

质由黑色变成红色（6）防止空气中的二氧化碳进入F装置，以免影响检验结果

【解析】

（1）无水硫酸铜粉末遇水由白色变蓝色，检验a中是否含水蒸气的装置是A。

（2）①AgNOs溶液与氯化氢生成氯化银白色沉淀和硝酸，可检验a中是否含氯化氢；②NaOH

溶液与氯化氢反应但无明显现象，因此不能检验a中是否含氯化氢；③氯化氢可使石蕊溶液

变红，但溶于水使紫色石蕊变红的还可以是二氧化碳，因此不能可检验a中是否含氯化氢;

④氯化氢不能使酚酷溶液变色，因此不能可检验a中是否含氯化氢。

（3）该实验是检验混合气体的成分，D装置的作用是利用氢气与甲烷与氧化铜反应生成水

和二氧化碳，E装置的作用是检验和吸收是否有水生成，F装置的作用是吸收生成的二氧化

碳，B装置检验氯化氢后，气体中会混有水蒸气，为避免影响氢气和甲烷的检验，应将气体

干燥后再通过D装置，因此C装置中应盛装浓硫酸，对气体进行干燥。

(4)玻璃管中的空气中含有氧气，氢气和甲烷具有可燃性，点燃酒精灯前必须先通气体a,

将空气排尽，验纯后，再点燃酒精灯，以防爆炸。

(5)反应后装置E.F分别增重4.2g、4.4g,即生成水和二氧化碳的质量分别为4.2g、4.4g,

因有二氧化碳生成，根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，则一定含有甲烷,

根据碳元素质量守恒，甲烷的质量为4.4gX附+羊=1.6g,再根据氢元素质量守恒，则甲烷

生成水的质量为1.6gxj?5=1.8g,而生成水的总质量为4.2g,因此其它的水是由氢气

1618

还原氧化铜生成，则气体中一定含有氢气;氢气和甲烷与氧化铜反应生成水、二氧化碳和铜，

装置D中的现象是物质由黑色变成红色。

(6)氢氧化钠可吸收空气中的二氧化碳，因此装置G的作用是防止空气中的二氧化碳进入

F装置，以免影响检验结果。

15.(2021福建)己知：H2+CU0ACU+H20O有文献报道：在氢气还原氧化铜的一些实验中，

得到的固体产物是铜和氧化亚铜(CuzO)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体，在空气中溶

于氨水得到蓝色溶液。某兴趣小组对此开展如下探究。

图1图2

I.设计如图1实验装置，开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。

(1)制取氢气的化学方程式为O

(2)氧化钙的作用是o

(3)取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到,证明固体产物有

Cu20o

II.探究反应生成Cu20的变化情况。

称取若干份质量均为0.6000g的CuO,在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所

得固体中CuzO的质量(m),结果如图2。

(4)由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，Cu2质量的变化趋势是o

(5)为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu2,应采取的措施是。

III.探究反应生成Cu2O的原因。

为解释实验结果，兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设：

假设L经历2CUO+H2ACU2O+H2O,H2+CU20A2CU+&0两个反应，且在同一条件下两个反应同时

进行。

假设2.经历CU0+H2ACU+H20>CU+CU0ACU20>H2+CU20A2CU+H20三个反应。

（6）结合探究n结果计算分析，假设1中”在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依

据是O

（7）若要确认“假设2”是否合理，在探究H的基础上，还需进行的实验是=

【答案】（1）Zn+H2S04=ZnS04+H2t（2）吸收氢气中的水蒸气（3）溶液由无色变蓝色

（4）先增大后减小（5）加热条件下通入氢气足够长时间（6）如果分步进行，氧化

亚铜最大质量应该是0.5400g,而不是0.3218g（7）隔绝空气加热铜和氧化铜的混合物，

把所得固体放入烧杯，加入氨水、搅拌，如果溶液变蓝色，说明假设2合理，如果溶液不变

色，说明假设2不合理

【解析】

（1）制取氢气时，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2sCh一

ZnSOi+Hzto

（2）氧化钙的作用是吸收氢气中的水蒸气。

（3）取反应后的红色固体于烧杯中，加入氨水并搅拌，观察到溶液由无色变蓝色，证明固

体产物有CuzO,即氧化亚铜溶于氨水形成蓝色溶液。

（4）由图2可知，在氢气还原氧化铜反应过程中，CuzO质量的变化趋势是先增大后减小。

（5）为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含CuzO,应采取的措施是加热条件下通入氢气

足够长时间，是因为加热时通入氢气时间越长，氧化亚铜质量越小。

（6）设分步进行，0.6000g的CuO和氢气反应生成氧化亚铜质量为x,

2CuO+H2ACU20+HO

160144

0.6000gx

160_144

0.6000gx

x=0.5400g,

结合探究n结果计算分析，假设i中“在同一条件下两个反应能同时进行”合理的依据是如

果分步进行，氧化亚铜最大质量应该是o.5400g,而不是0.3218g。

（7）若要确认“假设2”是否合理，在探究II的基础上，还需进行的实验是隔绝空气加热

铜和氧化铜的混合物，把所得固体放入烧杯，加入氨水、搅拌，如果溶液变蓝色，说明假设

2合理，如果溶液不变色，说明假设2不合理。

16.（2021达州）实验室常利用下列装置制取并探究气体的有关性质，请你根据所学知识回

答下列问题:

(1)仪器甲的名称是=

(2)氧气与世间万物如影随形，动植物呼吸、燃料燃烧、钢铁冶炼等都需要氧气，实验室

利用B装置制取氧气时所发生反应的化学方程式为,若要收

集一瓶干燥的氧气，装置接口连接顺序为b--—O

(3)甲烷是一种密度小于空气，难溶于水且具有可燃性的气体，实验室里也可利用上述装

置通过加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取，则制取装置为。某同学

将一定量的甲烷气体置于盛有氧气的密闭容器中点燃，反应结束后测得容器中CO和CO?的

总质量为37.6g,同时测得水的质量为36g,请根据数据写出该反应的化学方程式

该同学对甲烷的其他化学性质产生了兴趣：

【提出问题】甲烷除了可燃性外，还具有什么化学性质？

【查阅资料】无水硫酸铜遇水变成蓝色

【作出假设】甲烷具有还原性

【设计并进行实验】该同学按如图装置进行实验：

ARC

【实验现象与结论】

通入甲烷加热一段时间后才观察到A装置中黑色固体变为红色，B装置中无水硫酸铜变为蓝

色，C装置中氢氧化钙溶液变浑浊。根据现象写出甲烷与氧化铜发生反应的化学方程式

。通过实验证明，甲烷具有还原性。

【反思与评价】

实验时，先向装置中通入一段时间的氮气，再通入甲烷加热的目的是

【答案】(1)分液漏斗⑵2H2。2幽2H2O+O2tefc(3)ADCH4+902

2C0+3C02+10H20【实验现象与结论】CH4+4CU0=4CU+2H20+C02【反思与评价】排尽装置内

的空气，防止装置发生爆炸

【解析】

(1)分液漏斗

(2)B装置制取氧气是固液常温型，用双氧水和二氧化镒制取，化学方程式为2H◎色

2H20+02t

制取收集干燥的氧气用浓硫酸吸收水蒸气，洗气瓶为长进短出，最后通入集气瓶中，连接顺

序为efc

(4)实验室加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法来制取甲烷，该反应需要加热，则

制取装置为A,某同学将一定量的甲烷气体置于盛有氧气的密闭容器中点燃，生成一氧化碳

和二氧化碳，设化学方程式为CH1+20?点燃玄0+(1-x)C02+2H20,反应结束后测得容器

中C0和C0?的总质量为37.6g,同时测得水的质量为36g,根据化学方程式则有：

28xx+(1-x)x44_37,6g

18x236g，户0.4,将x代入化学方程式，进行整理将化学计量数变为整

数，故化学方程式为5cH4+90」点燃2C0+3co2+1。上0。

【实验现象与结论】A中的黑色固体变为红色，说明氧化铜被还原为铜单质，无水硫酸铜变

为蓝色，说明有水产生，氢氧化钙溶液变浑浊，说明有二氧化碳产生，根据配平得到CH4+4CUO

=4CU+2H20+C02O

【反思与评价】在实验前应先向装置中通入一段时间的氮气，是为了排尽装置内的空气，防

止甲烷与氧气反应发生爆炸。

17.(2021南充)(1)下图为实验室制取并收集气体的装置图，请回答下列问题。

、

A

①仪器a的名称是o

②若用A装置制取氧气，写出对应的化学方程式o

③若需收集一瓶较纯净的氧气，应选用的装置是(填装置序号)。

④若用C装置收集一瓶二氧化碳气体，其验满的方法是o

⑤二氧化硫是一种有刺激性气味的有毒气体，比空气的密度大，易溶于水且与水反应。若用

F装置收集二氧化硫气体，则气体应从（填“b”或"c”）端导入。

（2）电解饱和食盐水可以制得氢氧化钠、氯气（C1。和氢气，并进而生产具有消毒、漂白

作用的漂白液。

①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、操作除去，以免破坏电解装置。

②写出电解饱和食盐水的化学方程式。

③某同学想知道某一瓶放置一段时间的漂白液是否变质，设计了下列探究实验。

【查阅资料】I.制取漂白液（有效成分为NaClO）的原理：Cl2+2NaOH=NaCl+NaC10+H20。

II.在空气中NaCio易发生反应：2NaC10+H20+C02=Na2CO3+2HC1O,HCIO能使有

色布条褪色，且HC10含量越高，漂白效果越好；HC10易分解，分解后丧失漂白作用。

III.Ca（CIO）2易溶于水。

【提出问题】放置一段时间的漂白液是否变质？

【提出猜想】猜想1：未变质，溶液中主要成分为NaCl、NaClO；

猜想2：部分变质，溶液中主要成分为NaCl、NaClO、Na2CO3；

猜想3：全部变质，溶液中主要成分为NaCl、Na2C03o

【实验探究】

实验操作实验现象实验结论

a.取适量该溶液于烧杯中，放入有色布条猜想3不成立

b.另取适量该溶液于试管中，滴入适量氯化钙溶液产生白色沉淀猜想_____成立

写出实验操作b中产生白色沉淀的化学方程式O

【拓展应用】由【查阅资料】和右图可知，需控制pH约为时（填整数），漂白液

具有最佳漂白能力。

中HCK）的

34567891011121314

溶液pH值

【答案】（1）①锥形瓶②2KC10s===2KC1+3O2t③E④将燃着的木条

平放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满⑤c（2）①过滤②2NaCl

+2H2通曳2NaOH+&t+Cl2t③【实验探究】a.有色布条褪色b.2Na2C03+

CaCl2=CaCO3I+2NaCl【拓展应用】5

【解析】

（1）②A装置制取氧气的化学方程式为2KC1O3/2KC1+302t。③若需收集一瓶较

纯净的氧气，应选用的装置是E。④若用C装置收集一瓶二氧化碳气体，其验满的方法

是将燃着的木条平放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满。⑤二氧化硫是一种有

刺激性气味的有毒气体，比空气的密度大，易溶于水且与水反应。若用F装置收集二氧化硫

气体，则气体应从c端导入。

(2)①粗盐中的难溶性杂质可通过溶解、过滤操作除去，以免破坏电解装置。②电解饱

和食盐水的化学方程式为2NaCl+2H2O通电2NaOH+H2t+Cl2fo

【实验探究】由给出的实验结论可知猜想3不成立，所以漂白液并为全部变质，所以实验现

象为有色布条褪色；由出现的实验现象为产生白色沉淀可知，产生了碳酸钙，所以证明了猜

想二成立；产生白色沉淀的化学方程式为Na2C03+CaCl2=CaC03I+2NaClo

【拓展应用】由图可知，当pH为5时，含氮物质中HC1O的质量分数最高。

18.(2021凉山州)某化学兴趣小组以A装置为核心装置设计了如图系列实验：(固定装置

的仪器已省略)

滴有酚酎的

NaOH溶液-

按如图所示连接仪器，检查整套装置的气密性良好，添加药品，固定装置，进行实验。

(1)关闭K"打开Ki,将H2O2溶液缓缓滴入锥形瓶中，待D装置中出现连续均匀气泡时点

燃C装置中的酒精灯，观察到V型管内a处的硫燃烧，现象是,试

写出在D装置中反应的化学方程式,待V型管内的硫燃尽后仍要继

续通一段时间的氧气，目的是。

(2)打开K2,关闭Ki,继续将溶液缓慢滴入锥形瓶，观察到装置E中

(填现象)，说明氢氧化钠和稀盐酸一定发生了反应。

(3)兴趣小组有同学提出疑问：E装置内反应后的废液中除酚醐以外还有哪些溶质呢？请

你一起参与探究。

【作出猜想】

猜想一：NaCl

猜想