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專題十五實驗方案的設計與評價,中考化學(全國專用),考點一實驗方案的設計,五年中考,1.(2018安徽,9,2分)對比實驗是實驗探究的重要方法,下列對比實驗設計能實現相應實驗目的的是(),答案AA項,其他條件相同,水的溫度不同,能實現“探究溫度對分子運動快慢的影響”的目的;B項,沒有控制水為唯一變量,所以不能實現“探究水對鐵釘銹蝕的影響”的目的;C項,選擇的可燃物不同,空氣不是唯一變量,所以不能實現“探究空氣是燃燒的必要條件”的目的;D項,二氧化碳與水反應生成碳酸,酚酞遇碳酸不變色,不能實現“探究CO2與水發(fā)生反應”的目的。,知識拓展控制變量法基本思路是:假設某個探究的實驗對象可能受到A、B、C、D、E等因素的影響,為了判斷其中A因素是否會對實驗對象造成影響,可以控制除A以外的B、C、D、E等因素,使之保持恒定,然后僅改變因素A,觀察實驗對象的變化情況。,2.(2018遼寧沈陽,12,2分)下列實驗方案設計能達到實驗目的的是(),答案BA項,木炭在空氣中燃燒生成氣體二氧化碳,利用圖示裝置不能測定空氣中氧氣的含量;B項,可以比較食用油在水和汽油中的溶解性,從而得出影響物質溶解性的因素之一是溶劑的種類;C項,氫氧化鈉變質生成碳酸鈉,碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液均顯堿性,均能使酚酞試液變紅,故C不能達到實驗目的;D項,鹽酸和碳酸鈉反應會生成氣體二氧化碳,由于裝置不密閉,二氧化碳會擴散到空氣中,故D不能達到實驗目的。,3.(2017陜西A,14,2分)下列圖示實驗能達到目的的是(),答案AA項中溫度相同,溶質種類和質量相同,溶劑質量相同,但溶劑種類不同,可探究溶劑種類對物質溶解性的影響,故A正確;木炭燃燒會生成二氧化碳氣體,導致最終裝置內壓強變化不大,故B錯誤;氯化銨和硝酸銨都含有銨根離子,加入氫氧化鈉溶液都會產生刺激性氣味的氣體,無法鑒別二者,故C錯誤;探究二氧化錳的催化作用,應保證過氧化氫溶液的濃度相同,故D錯誤。,易錯警示在做測定空氣中氧氣含量的實驗時,可燃物不能選擇木炭、硫粉(生成物是氣體),也不能選擇鐵絲(在空氣中不能燃燒)。,4.(2017天津,12,2分)某同學對下列四個實驗都設計了兩種方案,兩種方案均合理的是(),答案BD硬水和軟水都是無色液體,觀察顏色不合理;加肥皂水后泡沫多的為軟水,泡沫少的為硬水,故A錯誤。硫酸銨是白色晶體,磷礦粉是灰色固體;加入熟石灰后研磨,硫酸銨能產生有刺激性氣味的氣體,磷礦粉不具有此性質,可以鑒別,故B正確。濃硫酸具有吸水性,可以干燥二氧化碳,能除掉其中的水;氫氧化鈉溶液能與二氧化碳反應,故C錯誤。適量鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、二氧化碳氣體和水,適量氯化鈣溶液和碳酸鈉溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,氯化鈉與稀鹽酸、氯化鈣溶液均不反應,故D正確。,5.(2016福建福州,8,3分)以下實驗能比較出銅和銀的金屬活動性強弱的是()A.測定兩種金屬的密度B.銅片放入硝酸銀溶液中C.將兩種金屬片相互刻畫D.銅片、銀片分別放入稀硫酸中,答案BA項,金屬的密度與金屬的活動性強弱沒有關系。C項,兩種金屬相互刻畫,比較的是兩種金屬的硬度。D項,在金屬活動性順序中,銅和銀都排在氫的后面,放入稀硫酸中都沒有現象,不能比較兩者的金屬活動性強弱。,易錯警示兩種金屬片相互刻畫,能比較兩種金屬的硬度,與金屬活動性強弱無關。,思路分析根據在金屬活動性順序中,銅排在銀的前面進行分析。,6.(2015上海,42,1分)不能達到相應實驗目的的裝置是(),答案BNaOH溶液可吸收CO2但不吸收CO,故A項能達到實驗目的;H2難溶于水,可用排水法收集,但氣體應從短管進入,故B項不能達到實驗目的;氧氣的密度比空氣大,收集氧氣時,應從長管進氣,故C項能達到實驗目的;氯化氫氣體能與AgNO3溶液反應生成白色沉淀,故可通過AgNO3溶液檢驗氫氣中是否混有氯化氫,D項能達到實驗目的。,解題關鍵掌握多功能瓶的使用方法是本題的解題關鍵。,知識拓展用多功能瓶采用排空氣法收集氣體時,若收集氣體的密度大于空氣的密度,應長管進入,空氣從短管排出;若收集氣體的密度小于空氣的密度,應短管進入,空氣從長管排出。,7.(2015江西南昌,13,2分)下列實驗方案的設計中,沒有正確體現對比這種科學思想的是(),答案D對比實驗的核心是保持其他條件不變,只改變其中一個條件。A項,只有氣體不同;B項,只有二氧化錳一個變量;C項,只有水的硬度不同,故均屬于對比實驗。D項中存在兩個變量,不是對比實驗。,8.(2014貴州貴陽,6,2分)下表所列實驗設計及操作,其現象足以說明結論的是(),答案D只有銨態(tài)氮肥與熟石灰混合研磨才會產生氨味,如果是尿素或硝酸鈉等氮肥與熟石灰混合研磨不會產生氨味,A錯誤;棉花屬于天然纖維,燃燒時也沒有燒焦羽毛的氣味,B錯誤;碳酸氫鈉溶液與稀鹽酸反應也會生成二氧化碳氣體,C錯誤;向未知溶液中先加入稀鹽酸沒有現象,說明溶液中不含碳酸根離子和銀離子等,再加入氯化鋇溶液有白色沉淀產生,說明溶液中一定有硫酸根離子,D正確。,9.(2018安徽,14,7分)“藍瓶子”實驗是一個有趣的化學振蕩實驗:盛有氫氧化鈉、亞甲藍(C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的試管,經振蕩、靜置后溶液顏色會出現反復變化(如圖1)。某興趣小組開展如下探究,回答下列問題。,圖1圖2,(1)混合液中屬于人類基本營養(yǎng)物質的有水和。(2)小明對振蕩后溶液變藍的原因進行如下猜想:①溶液中溶入CO2;②溶液中溶入O2;③溶液中溶入(填化學式)。(3)小紅利用圖2裝置,從A端吹入呼出的氣體,混合液由無色變藍色,由此(填“能”或“不能”)得出猜想①正確,原因是。(4)為探究猜想②,利用圖2裝置設計實驗方案:。,答案(7分)(1)葡萄糖(1分)(2)N2(1分)(其他合理答案均給分)(3)不能(1分)人體呼出的氣體中也含有氮氣和氧氣等(2分)(4)從A端通入氧氣,若溶液變藍,則猜想②正確;若溶液不變藍,則猜想②不正確(2分),解析(1)混合液中的水和葡萄糖屬于人類基本營養(yǎng)物質。(2)空氣中含有N2、O2、CO2等氣體,振蕩后溶液變藍可能是因為溶液中溶有O2、N2、CO2等。(3)由于人呼出的氣體中含有二氧化碳、氧氣、氮氣等,所以吹入人呼出的氣體后混合液由無色變藍色,不能得出猜想①正確。(4)為探究猜想②是否正確,可以向混合液中通入氧氣,通過混合液是否變藍進行判斷;從A端通入氧氣,若溶液變藍,則猜想②正確;若溶液不變藍,則猜想②不正確。,10.(2018四川成都,18,9分)某同學設計的工業(yè)制備氫氧化鈉的流程如下圖。資料:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,兩電極,一端得到NaOH和H2,另一端得到Cl2。(1)晾曬海水得到粗鹽的原理是。(2)實驗室蒸發(fā)用到的儀器有鐵架臺(帶鐵圈)、坩堝鉗、石棉網、酒精燈、玻璃棒和。(3)工業(yè)生產中應選擇途徑(“①”或“②”),理由是。(4)Cl2可用于生產84消毒液(有效成分NaClO),反應原理為:2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+H2O,反應前后氯元素的化合價有種。,(5)圖1實驗測定水的組成,不能加入NaCl增強水的導電性的理由是。電解水的化學方程式為。(6)圖2實驗獲取84消毒液,直流電源正極應與(填“a”或“b”)連接,才能使NaClO的含量更高。,答案(除注明外每空1分,共9分)(1)NaCl的溶解度受溫度影響較小(2)蒸發(fā)皿(3)①能耗低(4)3(5)生成氯氣,影響水的組成元素的測定2H2O2H2↑+O2↑(2分)(6)b,解析(2)實驗室蒸發(fā)過程中還用到蒸發(fā)皿。(3)途徑①中直接加熱濃縮成為飽和溶液,途徑②中先蒸發(fā)結晶,再溶解形成飽和溶液。途徑①操作步驟簡便,節(jié)約能源,故工業(yè)生產中選擇途徑①。(4)Cl2中氯元素化合價為0,NaCl中氯元素化合價為-1,NaClO中氯元素化合價為+1,反應前后氯元素化合價共有3種。(5)加入氯化鈉后電解時會有氯氣生成,影響水的組成元素的測定。水在通電條件下生成氫氣和氧氣,化學方程式為2H2O2H2↑+O2↑。(6)根據電解水“正氧負氫”推知,氯氣在與電源正極相連的電極上產生,應將b端與電源正極相連,產生的氯氣與氫氧化鈉充分反應,從而制得84消毒液。,11.(2017湖南長沙,47,12分)某同學為了探究木炭和氧化銅在高溫條件下反應生成的氣體產物的成分,提出了如下猜想:a.可能是二氧化碳;b.可能是一氧化碳。并設計如圖所示裝置進行實驗,預期的實驗現象及結論如下:Ⅰ.若澄清石灰水變渾濁,則氣體為二氧化碳;Ⅱ.若澄清石灰水不變渾濁,則氣體為一氧化碳。請你分析并回答:,(1)該同學的猜想是否嚴謹?請你說明理由。;。(2)設計一個實驗,驗證(1)中你的理由。請簡述你的實驗方案。(3)該實驗裝置存在的缺陷是。(4)反應結束時,停止實驗的操作步驟是。(5)實驗后發(fā)現試管①內壁上附著不易用試管刷洗凈的固體生成物,清洗試管①的方法是。,答案(1)不嚴謹氣體產物可能是CO和CO2的混合物(2)先將氣體通入澄清石灰水,若石灰水變渾濁,證明氣體中有CO2;然后將剩余氣體通過足量NaOH溶液和濃H2SO4,再通過灼熱的CuO固體,最后通入澄清石灰水中,若固體變紅,澄清石灰水變渾濁,說明有CO(3)沒有尾氣處理裝置;若產生的氣體為CO和CO2,沒有驗證CO的裝置(4)先將導管移出水面,再熄滅酒精燈(5)先用足量稀鹽酸清洗,再用水洗,解析(1)木炭在高溫條件下與氧化銅反應可能生成CO2,也可能生成CO,還可能生成CO2和CO的混合氣體。(2)在CO2和CO同時存在的情況下要對這兩種氣體進行檢驗,一般先檢驗CO2,然后利用CO的還原性檢驗CO。實驗時為防止CO2對CO的檢驗造成干擾,應檢驗CO2后將其除去,再進行CO的檢驗。(3)CO有毒,故應該在裝置的最后加一個尾氣處理裝置;若產生的氣體為CO和CO2,按照題圖所示的裝置,只能驗證氣體產物中是否有CO2,不能驗證CO是否存在。(4)實驗結束時應先將導管從澄清石灰水中移出,再熄滅酒精燈,防止液體倒吸,使試管炸裂。(5)實驗后裝澄清石灰水的試管內壁上附著的是不溶于水的CaCO3,可先用足量稀鹽酸清洗,再用水洗。,易錯警示若CO和CO2同時存在,在進行成分驗證時一般先檢驗CO2,為了不對CO的檢驗造成干擾需要除去CO2,再對CO進行檢驗。,12.(2016寧夏,20,10分)M是生活中常見的金屬,MSO4溶液是無色液體。某化學興趣小組的同學欲探究M與銅、鋁的活動性順序,請你和他們一起進行以下探究活動?！咎岢鰡栴}】M、銅、鋁的金屬活動性順序是怎樣的?【猜想與假設】小敏的猜想是Al>Cu>M;小強的猜想是Al>M>Cu;你的猜想是?！驹O計與實驗一】小莉取M絲、銅絲、鋁絲和編號為①、②、③的3支試管,進行如下表的實驗(試管中均盛有體積相同、溶質質量分數也相同的稀鹽酸):,【交流與表達】同學們對同一實驗得出兩種不同結論的現象進行了討論,明白了實驗剛開始時試管③中無氣泡產生的原因,該原因是?！驹O計與實驗二】為了進一步探究三種金屬的活動性順序,同學們取粗細相同、打磨干凈的M絲、鋁絲及相關溶液,又進行了下圖所示的實驗:(1)試管乙中觀察到的現象是。(2)試管丙中反應的化學方程式為。,【交流與表達】同學們經討論后認為該實驗可以優(yōu)化,去掉試管(填試管編號)中的實驗,也可以得出正確的結論?！窘忉屌c結論】通過以上實驗,同學們得出了三種金屬的活動性順序?！驹u價與反思】實驗結束后,同學們對實驗過程進行了如下反思:(1)影響金屬與酸反應速率快慢的因素,除了相互反應的金屬和酸的性質外,還有(任寫一種)。(2)探究金屬活動性順序時,除了上述實驗中已經用到的兩種方法外,還可以根據進行判斷(任寫一種)。,答案(10分)【猜想與假設】M>Al>Cu(1分)【設計與實驗一】M>Al(1分)Al>M>Cu(1分)【交流與表達】鋁絲表面的氧化膜先與稀鹽酸反應,因而無氣泡產生(1分)【設計與實驗二】(1)M絲表面覆蓋一層紅色固體,溶液由藍色變成無色(1分)(2)2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu(2分)【交流與表達】丙(1分)【評價與反思】(1)溫度(或酸的濃度或金屬與酸的接觸面積等)(其他合理的答案也可得分)(1分)(2)金屬與氧氣反應的難易程度(或金屬被人類發(fā)現和利用年代的早晚)(其他合理的答案也可得分)(1分),解析【猜想與假設】M與Al、Cu的活動性強弱順序只能有三種可能性:①Al>Cu>M,②Al>M>Cu,③M>Al>Cu,故你的猜想為M>Al>Cu?！驹O計與實驗一】把M絲、銅絲、鋁絲分別插入相同的稀鹽酸中,剛開始M絲表面有少量氣泡產生,銅絲和鋁絲表面無氣泡,說明金屬活動性順序為M>Cu,M>Al,幾分鐘以后,M表面有少量氣泡產生,Cu表面無氣泡,Al表面有大量氣泡產生,說明三種金屬的活動性順序為Al>M>Cu?！窘涣髋c表達】鋁在空氣中與氧氣反應生成一層致密的氧化膜(Al2O3),開始時鹽酸先與氧化膜反應,故沒有氣泡產生?！驹O計與實驗二】(1)M的金屬活動性強于Cu,故M和CuSO4溶液反應的現象為M表面覆蓋一層紅色固體,溶液由藍色變?yōu)闊o色。(2)試管丙中,Al和CuSO4反應生成Cu和Al2(SO4)3,反應的化學方程式為2Al+3CuSO4Al2(SO4)3+3Cu?！窘涣髋c表達】試管甲中的實驗證明金屬活動性:Al>M,試管乙中的實驗證明金屬活動性:M>Cu,甲、乙兩組實驗即可得出正確的結論,所以可去掉試管丙中的實驗。,【評價與反思】(1)影響金屬和酸反應速率的因素,除了金屬和酸的性質外,還有金屬與酸的接觸面積、酸的濃度、溫度等。(2)探究金屬的活動性順序的方法有:①金屬能否與酸反應及反應的劇烈程度,②金屬能否與鹽溶液反應,③金屬與O2反應的難易程度等。,13.(2015福建福州,17,10分)空氣中氧氣含量測定的再認識。【實驗回顧】如圖是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。(1)寫出紅磷燃燒的化學方程式。(2)實驗原理:由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣,使瓶內減小,燒杯中水倒吸到集氣瓶。若裝置的氣密性良好,操作規(guī)范,用量筒測量進入瓶中水的體積,能粗略測得空氣中氧氣的含量?！締栴}提出】有實驗資料表明:燃燒過程中當氧氣體積分數低于7%時,紅磷就無法繼續(xù)燃燒,因此通過上述實驗,測量結果與理論值誤差較大?！緦嶒灨倪M】Ⅰ.根據鐵在空氣中生銹的原理設計下圖實驗裝置,再次測定空氣中氧氣含量。裝置中飽和食,鹽水、活性炭會加速鐵生銹。,Ⅱ.測得實驗數據如下表,【交流表達】(1)鐵生銹過程發(fā)生復雜的化學反應,首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2],寫出該反應的化學方程式。(2)根據表中數據計算,改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是(計算結果精確到0.1%)。(3)從實驗原理角度分析,改進后的實驗結果比前者準確度更高的原因是:①;②。,答案(10分)【實驗回顧】(1)4P+5O22P2O5(2)氣壓【交流表達】(1)2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2(2)20.2%(3)①鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底,使實驗結果更準確②測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積,使實驗結果更準確,解析【實驗回顧】(1)紅磷燃燒生成五氧化二磷,化學方程式為4P+5O22P2O5。(2)紅磷燃燒消耗氧氣,集氣瓶內氣壓減小,外界氣壓將燒杯中的水壓入集氣瓶,進入水的體積即為減少的氧氣的體積?！窘涣鞅磉_】(1)根據題中信息,反應物為鐵、水和氧氣,生成物為氫氧化亞鐵,反應的化學方程式為2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2。(2)實驗后燒杯中減少的水的體積即為氧氣的體積,氧氣的體積為80.0mL-54.5mL=25.5mL,集氣瓶(扣除內容物)和導管的容積即為空氣的總體積,氧氣的體積分數=100%≈20.2%。(3)當氧氣體積分數低于7%時紅磷不再燃燒,鐵生銹的過程很緩慢,使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底;測量時考慮到導管容積和扣除內容物后的集氣瓶容積,所以實驗結果更準確。,考點二實驗方案的評價,1.(2018內蒙古呼和浩特,7,2分)下列實驗設計不能達到實驗目的的是(),答案AA項,該實驗設計可以除去CO中的CO2,但不能回收CO,不能達到實驗目的;B項,銅片上的白磷能燃燒,水中的白磷和銅片上的紅磷不能燃燒,說明可燃物燃燒需要與氧氣接觸,同時溫度要達到可燃物的著火點,能達到實驗目的;C項,銅與氧氣在加熱的條件下反應生成氧化銅,能達到實驗目的;D項,將NH4NO3、CuSO4和NaCl分別溶于水,溫度顯著降低的是NH4NO3,溶液為藍色的是CuSO4,能達到實驗目的。,2.(2016江蘇南京,15,2分)除去下列物質中混有的少量雜質(括號內為雜質),擬定的實驗方案不可行的是()A.NaCl溶液(MgCl2)——加入過量的NaOH溶液,過濾,濾液中加稀鹽酸至中性B.氧氣(水蒸氣)——通過裝有足量無水氯化鈣的干燥管C.CaO固體(CaCO3)——高溫充分煅燒D.氫氣(氯化氫氣體)——依次通過足量的NaHCO3溶液和濃硫酸,答案D加入過量的氫氧化鈉溶液可以除去氯化鎂,多余的氫氧化鈉用適量的鹽酸除去,A項方案可行;無水氯化鈣具有吸水性,用足量無水氯化鈣可以除去氧氣中的水蒸氣,B項方案可行;碳酸鈣在高溫的條件下分解生成氧化鈣和二氧化碳,可以除去CaO固體中的CaCO3,C項方案可行;氯化氫氣體與碳酸氫鈉溶液會反應生成二氧化碳氣體,引入了新的雜質,D項方案不可行,故選D。,解題關鍵掌握除雜的方法和原則及物質的性質是本題的解題關鍵。,知識拓展無水氯化鈣可作某些氣體的干燥劑,但不能作氨氣的干燥劑。,3.(2016內蒙古呼和浩特,9,2分)煙氣脫硫的工藝不僅能消除SO2污染,還能將其轉化為石膏,其主要物質的轉化關系如下:煙氣CO2、SO2、O2H2SO3CaSO3CaSO4石膏(CaSO42H2O)下列說法不正確的是()A.步驟①噴淋水能脫去煙氣中的SO2,反應的化學方程式為SO2+H2OH2SO3B.步驟②中加入CaCO3的目的是將H2SO3轉化為CaSO3C.步驟③反應前后只有硫元素的化合價發(fā)生了變化D.步驟④屬于化學變化,答案CC項,步驟③反應前后硫元素和氧元素的化合價都發(fā)生了變化,錯誤。,4.(2015天津,14,2分)下表各選項中,實驗操作一定能夠達到相對應的實驗目的的是(),答案AD把帶火星的木條伸到盛有氧氣的集氣瓶中,木條復燃,證明氧氣能支持燃燒,A正確;向收集滿二氧化碳的集氣瓶中加滴有酚酞的水,酚酞不變色,不能說明二氧化碳與水反應生成碳酸,B錯誤;稀硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水,加入硝酸鋇,硝酸鋇與硫酸鈉反應生成硫酸鋇沉淀,而稀硫酸和硝酸鋇反應也會產生相同的現象,向稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應后所得的溶液中滴加硝酸鋇溶液不能探究是否恰好完全反應,C錯誤;D項,呼出氣體中二氧化碳比空氣中二氧化碳含量高,加入相同滴數的飽和澄清石灰水時,盛有呼出氣體的集氣瓶中的飽和澄清石灰水變渾濁,而盛有空氣的集氣瓶中無明顯現象,D正確。,易錯警示酸性溶液不能使酚酞溶液變色,不能用酚酞溶液檢驗是否有酸生成。,5.(2014陜西,15,2分)下列實驗所對應的兩種方案均正確的是(),答案C在空氣中灼燒,除去的不是氧化銅而是木炭粉,故A錯誤;稀鹽酸會和難溶于水的CaCO3反應生成CaCl2,故B錯誤;稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液分別顯酸性和堿性,可通過測pH檢驗,FeCl3溶液和NaOH溶液反應生成紅褐色沉淀,也可檢驗,故C正確;NH4Cl和NH4NO3均易溶于水,加熟石灰研磨均能生成有刺激性氣味的氣體,故D錯誤。,6.(2018江西,22,8分)興趣小組利用提供的試劑:稀硫酸、澄清石灰水、氯化鈉溶液、硫酸銅溶液和紫色石蕊溶液,探究酸、堿、鹽的性質。小清同學將氯化鈉溶液加入到稀硫酸中沒有觀察到明顯現象,而將混合溶液加熱一段時間后,意外地聞到刺激性氣味?！咎岢鰡栴}】刺激性氣味的氣體是什么?【猜想與假設】猜想1:可能是二氧化硫;猜想2:可能是氯化氫;猜想3:可能是氨氣。大家討論后認為猜想3不合理,依據是?！静殚嗁Y料】SO2和CO2的化學性質相似,都能使澄清石灰水變渾濁。寫出二氧化硫和氫氧化鈣反應的化學方程式:?！緦嶒炋骄俊咳鐖D所示,小誠將產生的氣體通入紫色石蕊溶液中,觀察到,于是他認為猜想2正確。,【評價與改進】小煜認為小誠的結論不科學,于是他利用提供的試劑通過實驗確認了猜想2正確。,【結論】加熱氯化鈉與硫酸的混合溶液得到的氣體是氯化氫?！就卣箲谩繉嶒炇铱捎寐然c和硫酸反應制取氯化氫氣體,已知氯化氫氣體極易溶于水。請推測實驗室制取氯化氫氣體最適宜的方法為(填序號)。A.加熱氯化鈉溶液和稀硫酸的混合物B.加熱氯化鈉固體和稀硫酸的混合物C.加熱氯化鈉固體和濃硫酸的混合物,答案【猜想與假設】質量守恒定律(或反應物中無氮元素等)【查閱資料】Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O【實驗探究】溶液由紫色變紅色(或溶液變紅)【評價與改進】通入澄清石灰水中無明顯現象(或不出現白色沉淀)【拓展應用】C,解析【猜想與假設】將氯化鈉與稀硫酸的混合溶液加熱一段時間后產生了刺激性氣味的氣體,由于反應物中不存在氮元素,故不可能是氨氣,猜想3錯誤?！静殚嗁Y料】二氧化硫與氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣沉淀和水,反應的化學方程式為Ca(OH)2+SO2CaSO3↓+H2O。【實驗探究】猜想2是氯化氫氣體,因此將其通入紫色石蕊溶液中,溶液變紅色?！驹u價與改進】如果產生的氣體是氯化氫,則將其通入澄清石灰水中,石灰水不會變渾濁,此現象可以證明該氣體不是二氧化硫,間接地證明猜想2正確?！就卣箲谩坑捎诼然瘹錁O易溶于水,為了避免生成的氣體溶于水,實驗室最好采用加熱固體氯化鈉與濃硫酸的方法制取氯化氫氣體,因此選C。,難點突破二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,因此將產生的氣體通入澄清石灰水后如果沒有渾濁現象,說明該氣體不是二氧化硫,猜想1不正確,從而間接地證明了猜想2正確。,7.(2017江西,14,3分)下列實驗設計能達到實驗目的的是(),答案B取樣,分別滴加紫色石蕊溶液(或取樣,分別滴加無色酚酞溶液等),解析A項,食鹽和硫酸鈉均易溶于水,不能用過濾的方法除去硫酸鈉;B項,灼熱的銅網與氧氣反應生成的氧化銅固體附著在銅網表面,從而使氮氣凈化,能達到實驗目的;C項,硬水和軟水均為無色液體,觀察顏色無法區(qū)分;D項,鑒別稀鹽酸和氫氧化鉀溶液,可分別取少量樣品,分別滴加少量無色酚酞溶液,能使酚酞溶液變紅的是氫氧化鉀溶液,不變色的是稀鹽酸,或者滴加紫色石蕊溶液,溶液變紅的是稀鹽酸,變藍的是氫氧化鉀溶液。,8.(2015貴州遵義,13,5分)某化學實驗小組用兩種方法驗證空氣中的氧氣含量。,方法一:如圖A所示進行。(1)寫出圖A中二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式;(2)小星同學對該實驗提出質疑:木炭在燃燒過程中,氧氣濃度降低,參加反應的木炭[m(C)]與氧氣[m(O2)]的質量之比在范圍,生成的CO會使實驗結果產生誤差。,方法二:如圖B所示進行。(1)寫出圖B中紅磷燃燒的化學方程式;(2)實驗測定數據如下:(集氣瓶的容積為100mL),分析實驗數據,第2、3、4、6組驗證出氧氣約占空氣體積的,第5組出現較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%)裝置漏氣(或紅磷量不足;或沒有冷卻到室溫就打開了止水夾等),解析方法一:(1)二氧化碳和濃氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水;(2)用圖A裝置測定空氣中氧氣的含量,實驗開始時,木炭燃燒產生的二氧化碳氣體被氫氧化鈉溶液吸收;O2與C反應完全生成CO2時兩者的質量比為8∶3,若m(C)∶m(O2)>,此時過量的C與CO2反應生成CO,會使實驗結果產生誤差。方法二:(1)紅磷在點燃的條件下生成五氧化二磷;(2)進入集氣瓶內水的體積即為消耗氧氣的體積。實驗2、3、4、6組數據的平均值為20.5,集氣瓶的容積為100mL,因此氧氣約占空氣體積的20.5%;第5組數據明顯偏小,出現較大偏差的原因可能是裝置漏氣,紅磷的量不足,或裝置未冷卻到室溫便打開了止水夾等。,9.(2014上海,52)實驗室可利用堿式碳酸銅[化學式:Cu2(OH)2CO3]制備氧化銅,并進行炭粉還原氧化銅的實驗。①制備氧化銅并檢驗產物,裝置如圖所示(省略夾持儀器):步驟一:連接A和B,打開活塞,通入空氣。步驟二:關閉活塞,連上C和D,開始加熱。步驟三:在加熱過程中,記錄B中固體質量變化如下表,在t3時停止加熱。,B中發(fā)生反應的化學方程式為:Cu2(OH)2CO3CuO+H2O+CO2↑。請在中填入配平后的化學計量數。C中試劑是。A的作用是吸收空氣中的,防止對產物檢驗造成干擾。選擇t3時停止加熱的理由是。②用一定量炭粉還原①中制得的氧化銅并檢驗產物,裝置如圖所示:,實驗過程中,觀察到F中溶液變渾濁,E中的現象是。反應完全后,若僅撤走酒精噴燈停止加熱,可能導致的后果是。③試分析:若①中省略步驟三,對②中反應產物判斷可能產生的影響及其原因。。,答案①1211CuSO4(或無水硫酸銅)CO2和H2Ot3時與t2時相比,固體質量不再改變,說明堿式碳酸銅已完全分解②有紅色物質出現F中液體會倒吸入E中,導致試管破裂③若①中省略步驟三,對產物Cu的判斷無影響,但無法證明②中是否生成CO2。因為①中堿式碳酸銅可能未完全分解,在②中也會產生CO2,解析①為了檢驗生成物中是否有水,裝置C中的試劑應該是無水硫酸銅,若無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色,說明生成了水;A中裝有燒堿固體,其作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,防止對后續(xù)實驗造成干擾;t2和t3時,B中固體質量相等,說明t3時固體質量不再減少,證明此時堿式碳酸銅已經完全分解。②氧化銅和炭粉均為黑色粉末,加熱后氧化銅被還原,變?yōu)榧t色固體,因此E中現象是黑色粉末變?yōu)榧t色;若在撤掉導管前先停止加熱,試管內溫度降低,壓強減小,可能會導致F中液體倒流,炸裂試管。③若①中省略步驟三,則無法判斷堿式碳酸銅是否完全分解,在進行②的實驗時,可能存在的未分解的堿式碳酸銅會受熱分解產生二氧化碳,這樣無法確定炭粉還原氧化銅時是否能產生二氧化碳氣體,使驗證實驗受到干擾。,教師專用題組,考點一實驗方案的設計,1.(2017內蒙古呼和浩特,7,2分)下列四個實驗方案設計合理的是(),答案DA項,在空氣中充分灼燒,木炭粉會和氧氣發(fā)生反應,不符合除雜原則,錯誤。B項,會引入新的雜質MnO2,錯誤。C項,氯化銨和硫酸銨分別與熟石灰混合研磨均會產生有刺激性氣味的氣體,無法鑒別,錯誤。D項正確。,2.(2016江西南昌,12,2分)下列實驗方案能達到預期目的的是()A.分離食鹽和泥沙——蒸發(fā)結晶B.除去氧化鈣中的碳酸鈣——高溫煅燒C.鑒別氯化鈉固體和硝酸銨固體——觀察顏色D.檢驗露置于空氣中的氫氧化鈉溶液是否變質——滴入無色酚酞溶液,答案B食鹽易溶于水,泥沙難溶于水,分離食鹽和泥沙應該先加水溶解,再過濾、蒸發(fā)結晶,A項錯誤;碳酸鈣高溫分解產生氧化鈣和二氧化碳,B項正確;氯化鈉固體和硝酸銨固體在常溫下都是白色固體,通過觀察顏色無法鑒別,C項錯誤;氫氧化鈉溶液變質得到的碳酸鈉溶液也呈堿性,也會使酚酞溶液變紅,故用酚酞溶液無法檢驗氫氧化鈉溶液是否變質,D項錯誤。,3.(2015內蒙古呼和浩特,9,2分)下列四個實驗方案設計不合理的是(),答案D硝酸鋇溶液與硫酸鉀溶液反應有硫酸鋇白色沉淀生成,硝酸鋇溶液與硝酸鈉溶液不反應,A合理;粗鹽研碎、溶解、過濾可除去難溶性雜質,蒸發(fā)可以得到食鹽固體,B合理;碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳,高溫加熱到固體質量不再改變可以除去氧化鈣中的碳酸鈣,C合理;將兩根光亮的鎂條分別插入硫酸銅和硝酸銀溶液中,鎂能與硫酸銅溶液反應,說明鎂的活動性大于銅,鎂能與硝酸銀溶液反應,說明鎂的活動性大于銀,不能探究出銅和銀的活動性大小,D不合理。,4.(2014陜西,14,2分)下列實驗能達到目的的是(),答案D測定空氣中氧氣的含量應用足量的紅磷,故A錯誤;鐵銹蝕的條件是與①氧氣、②水同時接觸,B項中實驗只證明條件①,故B錯誤;C項中實驗只能探究溫度達到著火點,無法探究可燃物要與O2接觸,故C錯誤;倒置的大燒杯內,濃氨水和酚酞溶液不接觸,實驗中觀察到酚酞溶液變紅,證明分子在不斷運動,故D正確。,5.(2018安徽,15,8分)某興趣小組在相同條件下,將10.00g下列物質分別置于相同規(guī)格的燒杯,并敞口存放于空氣中,燒杯中物質質量隨時間變化如下表,回答下列問題。,(1)下列圖示能反映水在空氣中放置時發(fā)生變化的微觀示意圖是(填字母序號)。(圖中●表示氧原子,○表示氫原子)(2)石灰水在空氣中久置后有渾濁現象,寫出該反應的化學方程式。,(3)為研制一種安全、環(huán)保的除濕劑,可選擇上表中的(填溶質的化學式)。(4)將10.00g氯化鈉濃溶液敞口久置后,最終得到2.26g晶體,則該溶液是(填“飽和”或“不飽和”)溶液。(已知該溫度下氯化鈉溶解度為36.1g)(5)為進一步研究稀鹽酸敞口久置后濃度變化,該小組開展如下探究。①甲同學猜想濃度可能會變大,理由是。②為驗證甲同學的猜想是否正確,設計實驗方案:。注意:若答對第(6)小題獎勵4分。(6)乙同學取20%的氫氧化鈉溶液20.00g,敞口放置一段時間后部分變質,得到18.80g溶液,由此能否計算所得溶液中溶質組成?若能,請計算其組成;若不能,請補充完成實驗方案設計,同時說明需要測定的數據(用a表示),并計算a的取值范圍。(不要求寫出計算過程),答案(8分)(1)D(1分)(2)Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O(2分)(3)CaCl2(1分)(4)不飽和(1分)(5)①稀鹽酸中水的蒸發(fā)量大于HCl的揮發(fā)量(1分)(其他合理答案均給分)②取等質量的原鹽酸和久置后的鹽酸,均滴加酚酞試液,分別滴入等濃度的氫氧化鈉溶液,至溶液由無色變紅色時,比較消耗氫氧化鈉的量(2分)(其他合理答案均給分)(6)不能。實驗方案:將變質后溶液加熱蒸干,稱量所得固體質量為ag。a的取值范圍:4.00Cu(四)除去金屬表面的氧化物(或污物)(五)鐵絲表面有紅色物質析出Fe+CuSO4FeSO4+Cu(六)(1)Cu、Fe、Al(2)Cu、Fe、Al,解析(二)幾分鐘后鐵絲表面產生少量氣泡,鋁絲表面產生大量氣泡,銅絲表面不產生氣泡,所以金屬活動性順序為Al>Fe>Cu。(五)鐵的活動性比銅強,銅的顏色為紅色,因此將鐵絲插入硫酸銅溶液中的現象為鐵絲表面有紅色物質析出,反應的化學方程式為Fe+CuSO4FeSO4+Cu。(六)(1)只有一支盛有少量稀鹽酸的試管,應先插入銅片,無現象,再插入鐵片,鐵片表面產生氣泡,說明鐵的活動性比銅強;最后向溶液中插入鋁片,不產生氣泡因為鹽酸消耗完了,但是鋁的活動性比鐵強,鋁的表面會析出金屬鐵。(2)金屬被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限與金屬活動性順序有關,活動性越強開發(fā)利用得越晚,因此三種金屬材料被人類利用的先后順序為Cu、Fe、Al。,思路分析金屬的活動性順序的應用主要表現在兩個方面:一是只有排在氫前面的金屬才能與酸發(fā)生置換反應,生成鹽和氫氣;二是只有排在前面的金屬(K、Ca、Na除外)才能把后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來。,8.(2016上海松江一模,26節(jié)選)(6分)草酸(C2H2O4)受熱分解生成二氧化碳、一氧化碳和水。某同學為驗證草酸的分解產物,將產物持續(xù)通入下列裝置。請回答:,①請寫出草酸分解的化學方程式:。②A裝置中的實驗現象是,C中發(fā)生反應的化學方程式是。③對該實驗的分析正確的是(選填編號)。,Ⅰ.該實驗中A、B裝置不可以互換Ⅱ.若C中停止加熱,D中液體一定會倒吸入硬質玻璃管中Ⅲ.反應結束后,C中的固體物質屬于混合物Ⅳ.分解產物停止通入時,C中生成的銅可能不會被氧化,答案①H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑②固體由白色變?yōu)樗{色CO+CuOCu+CO2③Ⅰ、Ⅳ,解析①草酸在加熱的條件下分解生成一氧化碳、二氧化碳和水,化學方程式為:H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑。②無水硫酸銅遇水顯藍色,所以A裝置中的實驗現象是固體由白色變?yōu)樗{色;一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下反應生成銅和二氧化碳,化學方程式為:CO+CuOCu+CO2。③A、B裝置互換后,對水的檢驗會造成干擾,所以該實驗中A、B裝置不可以互換,故Ⅰ正確;若C中停止加熱,繼續(xù)通入分解產物,D中液體不會倒吸入硬質玻璃管中,故Ⅱ錯誤;反應結束后,若CuO充分反應,C中的固體物質是銅,屬于純凈物,故Ⅲ錯誤;若分解產物停止通入時,C中繼續(xù)加熱,生成的銅不會被氧化,故Ⅳ正確。,解題關鍵本題的解題關鍵是理解A、B、C、D四個裝置的作用。,知識拓展無水硫酸銅為白色固體,遇水生成藍色晶體:CuSO4+5H2OCuSO45H2O,根據此反應可檢驗水的存在。,