2025年高中化学实验设计训练卷

2025年高中化学实验设计训练卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题只有一个正确选项，将正确选项的字母填在题后括号内。每小题2分，共16分）1.某兴趣小组欲探究影响铁钉在稀硫酸中腐蚀速率的因素。下列实验设计方案中，能够有效探究“氧气浓度”影响的是（）A.将两个大小相同的铁钉分别放入等体积、等浓度的稀硫酸中，一个置于空气中，一个用保鲜膜封口放入暗处。B.将两个大小相同的铁钉分别放入等体积、等浓度的稀硫酸中，一个加入少量CuSO4固体，一个不加。C.将两个大小相同的铁钉分别放入等体积、等浓度的稀硫酸中，一个不断搅拌，一个不搅拌。D.将两个大小相同的铁钉分别放入等体积、等浓度、等温度的稀硫酸中，一个使用足量氧气，一个使用少量氧气。2.用NaOH固体和CH3COOH溶液为原料，配制CH3COONa溶液时，下列操作正确的是（）A.将NaOH固体在烧杯中溶解后，冷却至室温再转移到容量瓶中定容。B.将NaOH固体直接在容量瓶中溶解并定容。C.用量筒量取一定体积的CH3COOH溶液，直接在容量瓶中与NaOH溶液混合。D.用滴管将CH3COOH溶液逐滴加入NaOH溶液中，直至不再产生气泡。3.某同学用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，实验过程中发现读取的碱体积偏大，则最终计算得到的盐酸浓度（）A.偏高B.偏低C.无影响D.无法判断4.下列关于实验室仪器的叙述中，正确的是（）A.实验室制取乙烯需要使用分液漏斗。B.蒸发浓缩食盐水时，应不断搅拌，以防止液体飞溅。C.用排水集气法收集氯气，集气瓶应先装满水。D.溶解固体时，可以选用容量瓶作为反应容器。5.为除去粗盐中的CaCl2、MgCl2和FeCl3，依次加入的试剂最好是（）A.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸B.Ba(OH)2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、盐酸C.Na2CO3溶液、Ba(OH)2溶液、NaOH溶液、盐酸D.NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液、盐酸6.设计一个实验方案，验证氨气（NH3）的还原性。下列方案中合理的是（）A.将氨气通入澄清石灰水中，观察是否产生沉淀。B.将氨气在加热条件下通入氧化铜粉末中，观察氧化铜是否变色。C.将湿润的红色石蕊试纸伸入氨气中，观察试纸是否变蓝。D.将氨气与氯气混合，观察是否发生反应。7.某同学设计了一个电解饱和食盐水的装置，意图是同时获得氯气和氢气，并用于后续实验。为达到目的，下列装置连接方式及后续操作中，正确的是（）A.电解饱和食盐水，阳极附近产生黄绿色气体，该气体直接用于检验其漂白性。B.电解饱和食盐水，阴极产生的气体通入澄清石灰水中，观察现象。C.电解饱和食盐水后，将阳极产生的气体与阴极产生的气体按体积比1:2混合，点燃，观察现象。D.电解饱和食盐水，将阳极产生的气体用NaOH溶液吸收，收集剩余气体。8.某化学兴趣小组用海带为原料进行提碘实验。下列操作中，错误的是（）A.将海带剪碎、灼烧成灰烬。B.用蒸馏水浸取灰烬，过滤得到含碘离子的溶液。C.向滤液中加入足量氯水，将碘离子氧化为碘单质。D.将所得碘水溶液直接加入四氯化碳萃取，得到碘的四氯化碳溶液。二、填空题（将答案填在横线上。每空1分，共14分）9.进行化学实验时，必须遵守安全规则。若不慎将浓硫酸沾到皮肤上，应立即用大量__________冲洗，然后涂上3%-5%的__________溶液。10.用氢氧化钠固体和浓盐酸配制500mL1.0mol/L盐酸溶液，需要浓盐酸__________mL（密度1.19g/mL，质量分数36.5%），需要氢氧化钠固体__________g。11.设计一个实验方案，证明硫酸是强酸，而碳酸是弱酸。（只写主要实验步骤和现象）步骤一：__________，现象：__________。步骤二：__________，现象：__________。12.某同学用如下装置进行铁与硫酸铜溶液反应的实验，以探究影响反应速率的因素。（“→”表示反应或流向）图中a是__________（填“铁电极”或“铜电极”），b是__________（填“铁电极”或“铜电极”）。该装置中，铁电极发生的反应方程式为__________。为了探究“浓度”对反应速率的影响，应进行的操作是__________。三、简答题（请将答案写在答题卡指定位置。共20分）13.(6分)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的混合物的方法制备氨气。请回答下列问题：(1)收集氨气应选用__________集气法，原因是__________。(2)氨气溶于水形成的溶液俗称__________，其水溶液显__________性（填“酸”、“碱”或“中”）。(3)若用该装置制备氨气并检验其部分性质，请按气流方向连接下列仪器，并将接口字母填入相应方框内（部分装置已连接，略去）：A__________B__________C__________D__________。其中，E装置的作用是__________。14.(7分)现有下列仪器和药品：铁架台（含铁圈、铁夹）、试管、试管夹、酒精灯、药匙、火柴、木炭、氧化铜粉末、稀硫酸、澄清石灰水。请设计一个实验方案，证明木炭具有还原性。(1)写出实验中发生反应的化学方程式：__________。(2)请简述实验的主要操作步骤（包括加入药品的顺序和操作要点）：__________。(3)实验中需要用到的仪器除上述所列外，还缺少__________。15.(7分)某同学设计了一个实验，探究温度对化学反应速率的影响。实验方案如下：将等量的过氧化氢（H2O2）溶液分别置于两支试管中，编号为甲、乙。向甲试管中加入少量二氧化锰（MnO2），向乙试管中加入等量的MnO2和少量碳酸钠粉末。将两支试管同时放入不同温度的水浴中（甲试管温度高于乙试管），观察并记录产生气泡的快慢。(1)该实验中，__________是自变量，__________是因变量。(2)该实验方案设计存在不足之处，请指出至少一点：__________。(3)为了使实验方案更严谨，可以进行的改进是：__________。四、实验设计题（请将答案写在答题卡指定位置。共30分）16.某化学小组为探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，设计如下实验方案：实验一：将大小、质量均相同的两枚锌粒分别放入盛有等体积、等浓度稀硫酸的甲、乙两个锥形瓶中，甲置于室温下，乙置于50℃水浴中，观察并记录产生气体的体积随时间的变化。实验二：将大小、质量均相同的两枚锌粒分别放入盛有等体积、等浓度稀硫酸的丙、丁两个锥形瓶中，丙、丁均置于室温下，丙中锌粒表面打磨光亮，丁中锌粒保持粗糙，观察并记录产生气体的体积随时间的变化。(1)实验一探究的是__________对反应速率的影响，实验现象是__________瓶中产生气体的速率更快。(2)实验二探究的是__________对反应速率的影响，选择丙、丁中锌粒保持粗糙的原因是__________。(3)请根据上述实验，设计一个新的实验方案，探究“催化剂”对锌与稀硫酸反应速率的影响。简要写出实验步骤、预期现象和结论。（不必考虑安全因素）实验步骤：__________。预期现象与结论：__________。17.某工厂排放的废水中含有一定量的硫酸亚铁（FeSO4）和硫酸。为了回收铁并处理废水，化学兴趣小组设计了如下实验方案：请回答下列问题：(1)写出步骤①中发生反应的化学方程式：__________。(2)步骤②加入的物质X可能是__________（填化学式），选择该物质的理由是__________。(3)步骤③中发生反应的化学方程式为__________。为了检验沉淀C是否已完全反应，可以进行的操作是__________。(4)若最终回收得到铁粉的质量为mg，则废水中消耗的硫酸亚铁的物质的量（单位：mol）为__________。试卷答案一、选择题（每小题只有一个正确选项）1.A2.A3.A4.B5.B6.B7.C8.D二、填空题（将答案填在横线上）9.水；碳酸氢钠10.42.5；2011.步骤一：将少量碳酸钠溶液分别加入盛有等体积等浓度盐酸和醋酸的试管中，现象：盐酸中产生气泡速率明显快于醋酸中。步骤二：将少量pH试纸分别蘸取等浓度盐酸和醋酸，现象：盐酸的pH值小于醋酸的pH值。12.铁电极；铜电极；Fe-2e⁻=Fe²⁺；将丙中的锌粒换成打磨光亮的锌粒，其他条件不变三、简答题（请将答案写在答题卡指定位置）13.(6分)(1)向下排空气法；氨气密度小于空气密度且易溶于水。(2)氨水；碱(3)A接E，B接C，C接D，D接G（或H）；干燥氨气。14.(7分)(1)C+2CuO\xrightarrow{高温}2Cu+CO₂↑(2)将适量木炭粉末加入试管底部，用试管夹夹住试管，试管口略向下倾斜，固定在铁架台上。向试管中加入适量氧化铜粉末，覆盖在木炭上方。加热试管，先通入一氧化碳将装置中的空气排尽，然后停止通一氧化碳，改为通入木炭粉和氧化铜的混合物，观察红色固体逐渐变为黑色，澄清石灰水变浑浊。(3)澄清石灰水（或用于检验CO₂的用品，如紫色石蕊溶液、无色酚酞溶液等）15.(7分)(1)温度；产生气泡的快慢（或收集等量气体所需时间）(2)未控制过氧化氢溶液的浓度相同；未控制试管中MnO2的质量或催化剂的用量相同。(3)将等量的过氧化氢溶液分别置于两支试管中，向甲试管中加入少量二氧化锰，向乙试管中加入等量的二氧化锰和等量的碳酸钠粉末（或只加入等量的碳酸钠粉末，若前提是探究碳酸钠的作用），将两支试管同时放入相同温度的水浴中，观察并记录产生气泡的快慢。四、实验设计题（请将答案写在答题卡指定位置）16.(30分)(1)温度；乙(2)催化剂；排除锌粒表面积对反应速率的影响(3)实验步骤：将大小、质量均相同的两枚锌粒分别放入盛有等体积、等浓度稀硫酸的戊、己两个锥形瓶中，均置于室温下。向戊试管中加入少量某种催化剂（如CuSO4溶液或Cu粉），己试管中不加入催化剂，观察并记录产生气体的体积随时间的变化。预期现象与结论：戊试管中产生气体的速率明显快于己试管中产生气体的速率。结论：该物质（催化剂）能加快锌与稀硫酸反应的速率。17.(30分)(1)Fe+H₂