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考點集訓50 實驗設計與方案評價專題,1．亞硫酸鹽的一些性質(zhì)和碳酸鹽的性質(zhì)類似，如：Na2SO3(亞硫酸鈉)溶液呈堿性，BaSO3(亞硫酸鋇)是白色難溶于水的固體。工業(yè)上常用NaOH來吸收SO2氣體?，F(xiàn)有吸收SO2一段時間后的NaOH樣品，請選用下列試劑：鹽酸、稀硫酸、蒸餾水、Ba(OH)2溶液、Ba(NO3)2溶液[已知Ba(NO3)2溶液呈中性]、pH試紙、石蕊指示劑，儀器自選，設計一個簡單的實驗判斷該樣品中NaOH是否反應完全，請完成下列實驗步驟： (1)取少量吸收SO2一段時間后的NaOH樣品，用適量蒸餾水完全溶解； (2)用試管取少量該樣品溶液； (3)往試管中逐滴加入__ _，到__ __時，停止加入； (4)后續(xù)實驗的操作是：__ __，若觀察到 ，則NaOH已完全反應。,Ba(NO3)2_,不再有白色沉淀生成,用玻璃棒蘸取試管中的溶液，滴在pH試紙上，與,標準比色卡比對(或向試管中滴入石蕊指示劑),pH等于7(溶液顯紫色)__,2．特活潑金屬能否將較不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來，小美、小麗同學做了金屬鈉與硫酸銅溶液反應的實驗。 【實驗一】把一塊比綠豆略大的金屬鈉，放入盛有20毫升硫酸銅溶液的燒杯中，發(fā)現(xiàn)金屬鈉浮在液面上不停打轉(zhuǎn)，并發(fā)出嘶嘶聲，燒杯發(fā)燙，表層溶液中出現(xiàn)了藍色絮狀沉淀，絮狀物慢慢下沉漸漸增多，并沒有出現(xiàn)紫紅色的銅。正準備整理器材，她們突然發(fā)現(xiàn)藍色沉淀漸漸變黑。,【提出問題】生成的黑色固體是什么物質(zhì)？ 【實驗二】搭建分離裝置，經(jīng)過____、洗滌、干燥，得到少量的黑色粉末。 【查閱資料】常見的黑色不溶于水的固體有：四氧化三鐵、二氧化錳、氧化銅、炭粉等。小麗猜想：黑色固體可能是氧化銅，不可能是四氧化三鐵、二氧化錳、炭粉。你認為小麗作出如此判斷的依據(jù)是__ 。 小美猜想：黑色固體可能是氧化銅和銅的混合物。依據(jù)是量少而又細小的銅粉混在氧化銅之間可能看不清。,過濾,根據(jù)反應前后,元素種類不變(或質(zhì)量守恒定律)__,【實驗三】為了進一步證實該黑色固體中是否含有銅，他們量取少量粉末放入試管，加入一定量的__ 溶液，略微加熱，發(fā)現(xiàn)固體全部消失，從而證實了____同學的猜想是正確的。那么藍色絮狀沉淀怎么變成黑色固體的呢？ 【查閱資料】Cu(OH)2的起始分解溫度約66℃。 【實驗反思】至此，謎底全部解開，為確保藍色沉淀不分解，實驗過程中要注意： (1)控制實驗的起始溫度； (2)放入的金屬鈉需適量； (3)__ __。,稀鹽酸(稀硫酸或稀H2SO4或稀HCl)____,小麗,硫酸銅溶液用量不能太少,3．(2014·遂寧)某化學興趣小組學習酸堿中和反應后，對稀鹽酸與氫氧化鈉溶液混合后的有關問題，進行了如下探究，請你一起參與他們的探究。 【提出問題】氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合后，所得溶液中溶質(zhì)的成分是什么？ 【作出猜想】 甲同學猜想：溶質(zhì)有NaCl、HCl、NaOH； 乙同學猜想：溶質(zhì)只有NaCl； 丙同學猜想：溶質(zhì)有NaCl、HCl； 你的猜想：溶質(zhì)有__ __。(填化學式) 乙同學認為甲同學的猜想是錯誤的，理由是__ __。,NaCl和NaOH,由于氫氧化鈉可以和稀,鹽酸反應，所以鹽酸和氫氧化鈉不能共存,【實驗設計及驗證】請你將下列實驗報告填寫完整：,,觀察到有氣體產(chǎn)生,取反應后的溶液 于試管中， 加入氯化銅溶液__,4.工業(yè)燒堿具有較好的殺菌消毒作用且廉價易得，但工業(yè)燒堿中常含有雜質(zhì)碳酸鈉。某科學學習小組同學圍繞工業(yè)燒堿樣品純度測定問題，展開了討論與探究。 【原理思路】 利用Na2CO3與稀H2SO4反應產(chǎn)生CO2，通過CO2 質(zhì)量的測定，確定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，從而計算樣品純度。 【實驗方案】 小科同學根據(jù)以上思路，設計了如圖甲的 實驗方案(固定裝置省略)。裝置中，儀器A的名稱__ __。,錐形瓶,【交流討論】 小明認為圖甲實驗方案的設計有缺陷，若按該方案進行測定會導致難以避免的誤差。你認為下列哪些因素會導致難以避免的誤差__ __(填序號)。 ①加入的稀硫酸量不足 ②裝置內(nèi)空氣中的CO2沒有排出 ③反應產(chǎn)生的CO2未被完全吸收 ④干燥管與空氣直接相通 【方案改進】 為減少誤差，使CO2質(zhì)量的測定更準確，該小組同學根據(jù)以上討論，對圖甲方案進行改進，設計了如圖乙的實驗方案(固定裝置省略)。,②③④,圖乙B裝置中樣品在與稀硫酸反應前和停止反應后，都要通過量的空氣，反應前通空氣時a、b、c三個彈簧夾的控制方法是__ __。 【數(shù)據(jù)分析】 若撤去圖乙中的C裝置，則測得工業(yè)燒堿的純度將__ __(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 【拓展提高】 已知Na2CO3溶液與稀硫酸反應先生成NaHCO3，當Na2CO3全部轉(zhuǎn)化為NaHCO3后，生成的NaHCO3能繼續(xù)與稀硫酸反應生成CO2?，F(xiàn)向樣品中加一定量的稀硫酸，反應后產(chǎn)生無色氣體并得到X溶液。請分析推斷反應后所得X溶液的溶質(zhì)，其所有的可能組成__ __。,關閉c、打開a、b,偏低,Na2SO4和Na2SO4；Na2SO4和,NaHCO3,Na2CO3,NaHCO3和Na2CO3,【實驗方案】 可選藥品：①Ca(OH)2溶液 ②CaCl2溶液 ③NaOH溶液 ④稀鹽酸,,②,①,【問題討論】 有同學認為，取一定量樣品直接加熱，再將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，根據(jù)實驗現(xiàn)象，對上述三種假設的每一種是否成立都能進行判斷。請評價這種方案是否合理____(填“是”或“否”)，理由是__ __ 。,否,不能判斷是部分還是沒有變質(zhì)的情況,6．(2014·南京)興趣小組同學用氧化銅與足量的炭粉利用圖甲所示裝置進行實驗，對生成氣體的成分進行探究。,【提出問題】生成的氣體中是否含有一氧化碳？ 【實驗與討論】 ①打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間。 ②關閉K，加熱至一定溫度使之反應，用氣囊收集氣體樣品。 ③除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中，下列裝置中最為合理的是____。,c,【實驗求證】將除盡二氧化碳后的氣體樣品干燥，仍然用圖甲所示的裝置進行實驗，A中的固體應選用__ __，B中溶液為澄清石灰水，若A中黑色固體出現(xiàn)了紅色，B中澄清石灰水__ __，可說明氣體樣品中含有一氧化碳。 【實驗反思】炭粉還原氧化銅的實驗中，若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳、氧元素的質(zhì)量比____(填“大于”“等于”或“小于”)3∶8。,氧化銅,變渾濁,大于,