中考化学复习 专题十六 实验方案的设计与评价（试卷部分）课件

专题十六实验方案的设计与评价中考化学中考化学 (湖南专用)考点考点1 1实验方案的设计实验方案的设计A A组组 2014-2018 2014-2018年年湖南湖南中考题组中考题组五年中考1.(2017湖南邵阳,25,2分)下列根据实验目的所设计的实验方案中,正确的是()选项实验目的实验方案A除去稀硫酸中的FeSO4加入适量铁粉B除去CO2中的CO将气体通入NaOH溶液C除去CaCl2溶液中的HCl加过量CaCO3,过滤D除去铝粉中的铜粉加适量稀硫酸,过滤答案答案CA项,稀硫酸能与铁反应,原物质被除去;B项,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,原物质被除去;C项,碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,过量的碳酸钙不溶于水,所以反应后溶液中的溶质只有氯化钙;D项,铝是活泼金属,能与硫酸反应,不符合除杂原则;故选C。2.(2016湖南株洲,19,2分)下列实验操作或目的不正确的是() 操作目的A分别在放有少量铜、银的试管中加入稀盐酸证明铜的金属活动性比银强B用玻璃棒蘸取溶液滴到一小片pH试纸上测定溶液的pHC加热试管里的液体时,试管口不要对着自己或他人防止发生安全事故D配制溶液时,用玻璃棒不断搅拌加速溶质的溶解答案答案A分别在放有少量铜、银的试管中加入稀盐酸,二者均不反应,不能证明铜的金属活动性比银强,故A选项不正确;用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,故B选项正确;加热试管里的液体时,试管口不要对着自己或他人,以防发生安全事故,故C选项正确;配制溶液时,用玻璃棒不断搅拌,能加速溶质的溶解,故D选项正确。知识归纳知识归纳比较金属的活泼性的方法有:(1)与氧气反应,看反应的条件和反应的剧烈程度。(2)与酸反应,看反应的剧烈程度(产生氢气的快慢)。(3)与金属的盐溶液反应,看金属之间能否置换。若两种金属均在金属活动性顺序中氢(H)之后,则不能用第二种方法来比较金属的活泼性。3.(2016湖南张家界,9,2分)实验是进行科学探究的重要手段,实验方案的设计是实验成功的基本保证。下列实验方案设计的是()选项实验目的实验方法A检验一瓶气体是否为氧气将带火星的木条伸入瓶中B鉴别NaOH溶液和稀H2SO4分别滴加紫色石蕊溶液C除去CO中混有的CO2将混合气体通过灼热的氧化铜粉末D比较Fe、Cu和Ag的金属活动性将Fe和Ag分别放入CuSO4溶液中不合理答案答案C将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则是氧气,故A合理;石蕊溶液遇NaOH溶液变蓝,遇稀硫酸变红,能鉴别,故B合理;将混合气体通过灼热的CuO粉末,CO被除去,CO2不反应,不符合除杂原则,故C不合理;Fe和CuSO4溶液反应,Ag和CuSO4溶液不反应,从而判断出活动性:FeCuAg,故D合理。知识归纳知识归纳比较铁、铜、银的活泼性,若用金属之间的置换,则有两种途径:Fe、硫酸铜溶液、Ag;硫酸亚铁溶液、Cu、硝酸银溶液。4.(2016湖南邵阳,16,2分)在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是()A.用排水法收集O2时,集气瓶先装满水B.用向上排空气法收集O2时,导管伸入到集气瓶的底部C.用排水法收集O2时,导管口刚冒出气泡,立即收集D.用排水法收集O2,收集满后,在水下盖上玻璃片答案答案CA项,用排水法收集氧气,先将集气瓶中装满水,可以把集气瓶中的空气排尽;B项,用向上排空气法收集氧气,导管伸入到集气瓶的底部,可以把集气瓶中的空气排尽;C项,用排水法收集,要等到气泡连续、均匀放出时才能开始收集气体,否则收集到的气体不纯净;D项,用排水法收集O2,收集满后,在水下盖上玻璃片,可以防止空气的进入。解题关键解题关键本题考查实验室制取氧气时氧气的收集方法。气体的收集方法由气体的密度和溶解性决定。氧气难溶于水,密度比空气大,所以采取排水法和向上排空气法收集。用排水法收集时要注意等气泡连续均匀放出后再收集,集满后,在水中用玻璃片盖住瓶口再拿出水面;用向上排空气法收集时导管要插入集气瓶的底部。5.(2016湖南怀化,13,2分)下列各组常见物质的区别方法中,不能达到实验目的的是()A.羊毛纤维和合成纤维(点燃,再闻气味)B.蒸馏水与食盐水(看颜色)C.稀盐酸与氢氧化钠溶液(加酚酞试液,看颜色)D.白酒和食醋(闻气味)答案答案B取样品点燃,有烧焦羽毛气味的是羊毛纤维,可以鉴别,故A正确;蒸馏水和食盐水都是无色透明的液体,所以用观察颜色的方法不能鉴别,故B错误;取样品,分别加入酚酞试液,振荡,溶液变红色的是氢氧化钠溶液,不变色的是稀盐酸,现象不同,可以鉴别,故C正确;食醋和白酒的气味不同,可以通过闻气味鉴别,故D正确。解题关键解题关键区分物质的思路是根据物质的性质差异。蒸馏水和食盐水都是无色透明的液体,不能通过观察颜色的方法来区分,可以采取加热蒸发的方法来区分,食盐水会析出晶体,而蒸馏水蒸发后没有固体物质残留。6.(2016湖南邵阳,24,2分)用下列装置来验证质量守恒定律(托盘天平未画出),能达到目的的是() 答案答案DA项,稀硫酸和碳酸钠溶液反应,生成物中有二氧化碳气体,实验未在密闭容器中进行,不能验证;B项,硝酸钾和氯化钠不反应,不能验证;C项,镁条在空气中燃烧,空气中的氧气参加了反应,实验未在密闭容器中进行,不能验证;D项,铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁,反应中没有气体参加或生成,装置可不密闭,可以验证,故选D。解题关键解题关键质量守恒定律的适用范围是化学反应,通过实验验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行;若无气体参加或生成,则装置可以不密闭。7.(2018湖南衡阳,33,9分)某化学兴趣小组的同学学习“灭火器原理”后,设计了如下图所示实验,并对反应后瓶中残留废液进行探究。【提出问题】废液中所含溶质是什么?【猜想与假设】猜想1:废液中的溶质是NaCl、Na2CO3和HCl猜想2:废液中的溶质只有NaCl猜想3:废液中的溶质是NaCl、HCl猜想4:废液中的溶质是 。【讨论与交流】小明认为猜想1无需验证就知道是错误的,他的理由是 (请用化学方程式说明)。【实验与结论】(1)小亮同学为验证猜想3,取少量废液装入试管中,然后滴入酚酞溶液,发现溶液不变色,于是小亮认为猜想3正确。你认为他的结论 (填“正确”或“错误”),理由是 。请你另设计实验方案验证猜想3:实验步骤实验现象实验结论 猜想3正确(2)验证猜想4,可选择的试剂有 。A.酚酞溶液B.氢氧化钾溶液C.稀硫酸 D.氯化钡溶液【拓展与应用】若废液中的溶质是NaCl和HCl,根据盐酸的性质,无需另加试剂,只要对废液进行 操作,即可从废液中得到NaCl固体。答案答案【猜想与假设】Na2CO3、NaCl【讨论与交流】Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2【实验与结论】(1)错误中性溶液遇到酚酞溶液也不变色,还可能是猜想2正确取少量废液装入试管中,然后滴入Na2CO3溶液有气泡产生(2)ACD【拓展与应用】蒸发解析解析【猜想与假设】根据反应情况推测废液中的溶质,可知废液中的溶质还可能是Na2CO3和NaCl。【讨论与交流】碳酸钠和稀盐酸不能共存,两者会发生复分解反应产生气体。【实验与结论】(1)由无色酚酞在中性溶液中也不变色,可知小亮的结论错误。猜想3中盐酸过量,要验证猜想3只需要验证H+存在即可。(2)要验证猜想4只需要验证Na2CO3(或C)存在即可。碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞变红,故A正确;氢氧化钾不和碳酸钠反应,故B错误;碳酸钠能与硫酸反应生成气体,故C正确;碳酸钠能与氯化钡反应产生白色沉淀,故D正确。【拓展与应用】盐酸是易挥发性物质,故可用蒸发的方法从废液中得到NaCl固体。23O8.(2018湖南益阳,28,10分)某化学兴趣小组的同学在整理化学药品柜时,发现有一瓶标签受损的无色溶液(受损标签如图所示)。咨询实验老师得知,这瓶无色溶液是一种常用的盐溶液。小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:【提出问题】这瓶无色溶液是什么物质的溶液?【猜想与假设】小组同学提出了如下假设:碳酸钠溶液;硫酸钠溶液;氯化钠溶液【讨论交流】在老师的指导下,小组同学经过讨论,认为有一条假设不合理。(1)请你指出不合理的假设并说明不合理的理由 。【查阅资料】硫酸钡既不溶解于水又不溶解于酸;碳酸钠溶液呈碱性;Ba(OH)2的化学性质与Ca(OH)2相似。【进行实验】小组同学设计并进行了如下实验,请你完善小组同学的“相互评价”。【实验反思】针对上述情况,小组同学总结了取用药品时的各种注意事项。(5)你认为倾倒液体药品时,要注意标签 。组次实验操作出现的现象与结论同学相互评价第1组产生白色沉淀,第1组同学认为猜想成立第2组同学认为此方案结论不正确。(2)你认为其理由是硫酸钡和 都不溶于水第2组试管中无明显现象,第2组同学认为猜想成立第3组同学认为此方案结论不正确。(3)你认为其理由是 第3组溶液无明显变化,第3组同学认为猜想成立第1组同学认为此方案结论正确。(4)你认为实验中用点滴板比试管具有更多的优点是 (写1条即可)答案答案(1),NaCl中没有氧元素,与受损标签不符(2)碳酸钡(3)稀盐酸与氢氧化钠反应也不会产生明显现象(4)节约药品(合理即可)(5)朝向手心解析解析(1)氯化钠中没有氧元素,碳酸钠和硫酸钠中含有氧元素,故不合理的为猜想。(2)Ba(OH)2与碳酸钠和硫酸钠反应都能够产生白色沉淀,所以不能根据产生白色沉淀的实验现象判断出猜想和哪一个正确。(3)向第1组实验后的试管中加入少量稀盐酸,由于第1组实验中生成了NaOH,故少量稀盐酸会先与氢氧化钠反应,而不会产生明显现象,所以当试管中无明显现象时,不能判断出猜想和哪一个正确。(4)点滴板有很多优点,比如节约药品,可减少对环境的污染,可同时完成多个实验。(5)倾倒液体药品时,为了防止药品流出导致标签被腐蚀,应该将标签朝向手心。9.(2016湖南怀化,28,8分)某学习小组对粗盐中杂质(难溶性和可溶性)的去除展开相关探究。(1)粗盐中难溶性杂质去除的实验步骤为溶解,过滤, (写操作名称),计算产率。(2)步骤中需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、 (写仪器名称),其中玻璃棒的作用是 。(3)【提出猜想】甲同学:该粗盐中除含有难溶性杂质外,是否还含有可溶性杂质?(4)【查阅资料】粗盐中可能含有镁盐(Mg2+)和硫酸盐(S)等可溶性杂质。一些物质的溶解性表说明:“溶”表示该物质可溶于水,“不”表示该物质不溶于水。24O阴离子阳离子 OH-Cl-SCNa+溶溶溶溶Ba2+溶溶不不Mg2+不溶溶不24O23OMg(OH)2为白色物质,不溶于氢氧化钠溶液;BaSO4为白色物质,不溶于盐酸;MgCO3、BaCO3为白色物质,都能溶于盐酸。(5)【实验设计】取少量除去难溶性杂质后的盐,溶于水配成溶液。取少量所配溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀不溶,说明该盐含有可溶性的 盐。另取少量所配溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶,说明该盐含有可溶性的 盐。(6)【实验结论】该盐含可溶性杂质 。(7)【实验拓展】以下为乙同学设计的去除食盐中可溶性杂质的实验流程:该实验过程中,除杂试剂都要过量,原因是 。过量Na2CO3溶液用来除 离子(填离子符号)。答案答案(1)蒸发(2)漏斗引流(5)镁硫酸(6)硫酸镁(7)将杂质完全除去Ba2+ 解析解析(1)粗盐中难溶性杂质去除的实验步骤为溶解,过滤,蒸发,计算产率。(2)步骤是过滤,需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、漏斗,其中玻璃棒的作用是引流。(5)由表中的信息和题意可知,镁离子能与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁不溶于氢氧化钠溶液,所以,取少量所配溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液,产生白色沉淀,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀不溶,说明该盐含有可溶性的镁盐。由表中的信息和题意可知,硫酸根离子能和钡离子结合生成硫酸钡沉淀,硫酸钡不溶于稀盐酸,所以,另取少量所配溶液于试管中,滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不溶,说明该盐含有可溶性的硫酸盐。(6)由实验可知溶液中有镁离子和硫酸根离子,则该盐含有的可溶性杂质是硫酸镁。(7)该实验过程中,除杂试剂都要过量,原因是将杂质完全除去;由于加入的氯化钡溶液过量,碳酸钠能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,所以过量Na2CO3溶液用来除Ba2+。解题关键解题关键熟悉粗盐的成分以及分离提纯的步骤方法、所用的仪器。重点在除去可溶性杂质的过程中,既要把杂质离子完全除去,同时又不能引入新的杂质,所以加入的试剂要过量,并且要把前面引入的过量的杂质离子除去。在提纯的过程中,要充分审题,深度解读题干中的重要信息,这些信息会在提纯的过程中被用到。10.(2015湖南长沙,47,12分)小刘同学想在实验室里用NaOH溶液制取Na2CO3溶液。【查阅资料】CO2通入NaOH溶液时极易因CO2过量而产生NaHCO3,且无明显现象。NaHCO3溶液煮沸时不会发生分解。NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O。Ca(HCO3)2可溶于水。【制取步骤】量取两份50 mL相同浓度的NaOH溶液备用;用一份50 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;小心煮沸溶液12分钟;在得到的的溶液中加入另一份50 mL NaOH溶液,使其充分混合即得。【实验探究】为了检验制得的溶液是否为纯净的Na2CO3溶液,请你与小刘同学一起完成下列实验探究:实验步骤实验现象实验结论取少量制得的溶液于试管中,加入过量的 溶液产生白色沉淀原来制得的溶液中含有Na2CO3将上步实验所得混合物进行过滤,将滤液分成两份取其中一份加入足量的 无气泡产生原来制得的溶液中不含 取另一份加入MgCl2溶液 原来制得的溶液中不含NaOH【结论】所制得的溶液为纯净的Na2CO3溶液。【评价与反思】有人认为实验步骤的顺序对调,即先混合,再煮沸,更合理。你认为对吗? 。请说明理由: 。答案答案【实验探究】氯化钙稀盐酸碳酸氢钠无明显现象【评价与反思】不对在煮沸之前溶液中含有未参与反应的二氧化碳气体,如果先混合,则氢氧化钠溶液会和溶液中的二氧化碳继续反应,导致制备的碳酸钠不纯净解析解析【评价与反思】因为在煮沸之前溶液中含有未参与反应的二氧化碳气体,如果先混合,则氢氧化钠溶液会和溶液中的二氧化碳继续反应,导致制备的碳酸钠不纯净,所以实验步骤的顺序不能对调。解题关键解题关键本题陌生信息较多,仔细审题,读懂题干中的陌生信息,比如查阅资料中的四条信息非常重要,要反复阅读,并在【制取步骤】中充分体会理解这些信息,并加以灵活运用。例如:信息在【制取步骤】体现,信息在【制取步骤】体现,信息在【制取步骤】体现,信息在【实验探究】第一空体现,通过读信息和实验步骤,使信息与实验步骤或实验探究一一对应起来,所有的问题便迎刃而解。知识归纳知识归纳含有碳酸根离子、碳酸氢根离子的混合溶液的检验:向溶液中加入过量的氯化钡或氯化钙溶液,若产生白色沉淀,则溶液中含有碳酸根离子,过滤,向滤液中加入稀盐酸,若产生使澄清石灰水变浑浊的气体,则溶液中含有碳酸氢根离子。11.(2015湖南邵阳,34,7分)某班同学用氢氧化钠溶液和稀盐酸进行中和反应实验:(1)甲同学实验操作如下:在烧杯中加入约5 mL氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,此时溶液呈 色。接着用滴管滴入一定量的稀盐酸,再用玻璃棒 ,发现溶液为无色,于是甲同学得出两者恰好中和的结论,反应的化学方程式为 。(2)乙同学对甲同学的结论提出了质疑,并对反应后溶液中的溶质成分进行探究。【实验探究】反应后溶液中的溶质是什么?猜想一:只有NaCl猜想二:NaCl和HCl猜想三:NaCl和NaOH以上猜想中,你觉得不合理的是 。为了验证另外两种猜想,乙同学设计如下实验方案:实验操作实验现象实验结论取少量反应后的溶液于试管中滴入Na2CO3溶液 猜想二成立【反思交流】实验结束后,废液处理方法正确的是 (填序号)。A.倒入下水道B.倒入废液缸C.带出实验室答案答案(1)红搅拌NaOH+HCl NaCl+H2O(2)【实验探究】猜想三产生气泡(或气体)【反思交流】B解析解析(1)氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞变红色。接着用滴管滴入一定量的稀盐酸,再用玻璃棒搅拌,目的是使酸和碱充分反应。盐酸和氢氧化钠溶液反应的化学方程式为NaOH+HCl NaCl+H2O。(2)【实验探究】溶液为无色,说明溶液不显碱性,故猜想三不合理;由乙同学的实验结论推知,实验现象是有气泡产生,反应的化学方程式为2HCl+Na2CO3 2NaCl+H2O+CO2。【反思交流】实验结束后,废液不能倒入下水道,更不能带出实验室,应该将废液倒入废液缸内,故选B。易错警示易错警示含有酚酞的溶液呈无色,则该溶液一定不呈碱性,可能呈酸性,也可能呈中性。12.(2014湖南长沙,47,12分)金属镁可与热水反应生成氢氧化镁和密度最小的气体。所得溶液呈碱性,可使酚酞溶液显红色。小丁同学将镁条放在水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞溶液变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液中的红色褪去了。请根据以上实验现象,回答下列问题。(1)写出镁条与热水反应的化学方程式 。(2)溶液的红色褪去说明溶液的碱性 。(3)请你推测,导致溶液碱性变化的原因是 。(4)设计一个实验来验证你的一种推测。简要说明操作、现象及结论。实验操作实验现象实验结论 答案答案(1)Mg+2H2O Mg(OH)2+H2(其他合理答案均可)(2)减弱(3)溶液中吸收了空气中的CO2,氢氧化镁的溶解度随温度的降低变小(4)实验操作实验现象实验结论做对比实验,让上述红色溶液分别与空气接触和隔绝空气的条件下冷却若前者褪色,后者不褪色则证明空气中的CO2使溶液碱性减弱,导致红色褪去解析解析(1)由题意知,镁与热水反应生成氢氧化镁和最轻的气体氢气;因此反应的化学方程式是Mg+2H2O Mg(OH)2+H2。(2)酚酞遇到碱性溶液变红,溶液红色褪去,说明溶液的碱性减弱。(3)导致溶液碱性变化的原因可能是:氢氧化镁的热溶液与氢氧化钠溶液有相似的化学性质,都能与空气中的二氧化碳反应而变质,从而使溶液的碱性减弱;氢氧化镁的溶解度随着温度的降低而减小,当热水变凉时,氢氧化镁从溶液中析出,从而使溶液碱性减弱。(4)实验一:将变红的热溶液隔绝空气放置一段时间,冷却后看红色是否褪去,若不能褪去,则说明是原因;实验二:将褪色后的溶液再加热,看溶液是否再次变红色,若变红,则说明是原因。1.(2018湖南益阳,15,3分)下列“实验”“现象”及“结论”完全相符的是() 实验现象结论A向某固体上滴加稀盐酸产生气泡该固体为碳酸盐B向某气体中伸入燃着的木条木条熄灭该气体是CO2C将黄铜与铜片相互刻画铜片上有明显刻痕组成改变导致性能改变D电解水生成的H2和O2的质量比为2 1水由氢、氧两种元素组成考点考点2 2实验方案的评价实验方案的评价答案答案C能够与稀盐酸反应产生气泡的固体不一定是碳酸盐,也有可能是活泼金属,故A错误;将燃着的木条伸入某气体中,木条熄灭,该气体不一定是二氧化碳,也有可能是氮气等,故B错误;黄铜是铜的合金,与铜片相比,黄铜的硬度更大,故二者相互刻画时,铜片上有明显刻痕,是因为组成改变导致性能改变,故C正确;电解水时生成氢气和氧气的体积比为2 1,而不是质量比,故D错误。知识拓展知识拓展合金是在金属中熔合某些金属或非金属后形成的具有金属特性的物质,合金与构成合金的纯金属相比,一般具有硬度大、耐腐蚀、熔点低的特性。2.(2018湖南娄底,34,2分)下列实验能达到实验目的的是() 答案答案DA项,第一支试管中的铁钉与氧气、水充分接触,第二支试管中的铁钉只与水接触,一段时间后,第一支试管中的铁钉生锈,第二支试管中的铁钉没有生锈,能说明铁生锈与氧气有关,但无法确定铁生锈是否与水有关,实验不能达到实验目的;B项,白磷与氧气接触,白磷能燃烧,红磷与氧气接触,红磷不能燃烧,说明燃烧需要可燃物的温度达到着火点,无法确定燃烧是否与氧气有关,实验不能达到实验目的;C项,测定空气中氧气含量,应使用过量的红磷,以完全消耗装置内的氧气,否则测定结果偏小,实验不能达到实验目的;D项,实验一段时间后,大烧杯中小烧杯内的酚酞溶液变红色,两者没有直接接触,说明氨分子运动到了酚酞溶液中,实验能达到实验目的。故选D。3.(2017湖南娄底,14,2分)下列实验操作不能达到实验目的的是()选项实验目的实验操作A鉴别NaCl和NH4NO3固体分别加少量水溶解B鉴别NaOH溶液和澄清石灰水分别通入二氧化碳C除去ZnSO4溶液中混有的少量CuSO4加入足量的锌粉,充分反应后过滤D除去K2SO4溶液中混有的少量KOH加入适量的稀盐酸答案答案DA项,分别加入少量水溶解时,无明显现象的是氯化钠,吸热的是硝酸铵,该实验方案能够达到目的。B项,分别通入二氧化碳时,无明显现象的是氢氧化钠溶液,产生白色沉淀的是澄清石灰水,该实验方案能够达到目的。C项,加入足量的锌粉,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,充分反应后过滤除去铜和过量的锌粉得到硫酸锌溶液,该实验方案能够达到目的。D项,加入适量的稀盐酸,氢氧化钾与盐酸反应生成氯化钾和水,除去氢氧化钾的同时引入了新的杂质氯化钾,该实验方案不能达到实验目的。故选D。解题关键解题关键鉴别与除杂的区别:鉴别是通过物理方法和化学方法将不同的物质通过不同的现象区别出来;除杂主要是通过化学方法将杂质除去,而待提纯的物质没有损失且没有引入新杂质。4.(2016湖南长沙,15,3分)化学是以实验为基础的学科,下列有关实验现象的描述中,正确的是()A.电解水实验中正极与负极产生的气体体积比为1 8B.硫粉在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰C.将铁丝插入硫酸铜溶液中,铁丝上会有红色固体生成,溶液变成无色D.在氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,有白色沉淀生成答案答案B电解水实验中正极与负极产生的气体体积之比为1 2,故A错误。硫粉在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,故B正确。将铁丝插入硫酸铜溶液中,生成硫酸亚铁溶液和铜,铁丝上会有红色固体生成,溶液变成浅绿色,故C错误。在氯化铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成蓝色的氢氧化铜沉淀和氯化钠,故D错误。解题关键解题关键熟悉初中化学常见的实验,并熟悉其相应的实验现象。知识归纳知识归纳(1)电解水:正极产生氧气,负极产生氢气,体积比为1 2。口诀“正氧负氢,氢二氧一”。(2)硫的燃烧。空气中:微弱的淡蓝色火焰;氧气中:明亮的蓝紫色火焰。(3)金属与酸或金属的盐溶液反应,反应的现象可以根据化学方程式来进行推断。如铁与硫酸铜反应,生成硫酸亚铁和铜,所以反应的现象是溶液由蓝色(铜离子)变成浅绿色(亚铁离子),并有红色物质(铜)析出。(4)初中化学常见的几种沉淀中,氢氧化铜是蓝色的,氢氧化铁是红褐色的,其他的沉淀是白色的。5.(2015湖南株洲,19,2分)下列实验操作和分析都正确的是() 操作分析A用带火星的木条伸入集气瓶底部来检验CO2是否收集满因为CO2的密度比空气大B取一小块乒乓球碎片和滤纸碎片,分别用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热目的是证明这两种可燃物的着火点不同C蒸发操作时,要用玻璃棒不断搅拌目的是加快水的蒸发D木炭还原氧化铜时,加热用的酒精灯可加网罩,最好使用酒精喷灯网罩的作用是使火焰集中并提高温度答案答案DA项,二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,所以可用燃着的木条放到集气瓶口检验CO2是否收集满,A不正确;B项,用坩埚钳夹住乒乓球碎片和滤纸碎片放在酒精灯的火焰上加热,其目的是证明乒乓球碎片和滤纸碎片都是可燃物,B不正确;C项,蒸发时,用玻璃棒不断搅拌,目的是防止局部温度过高,造成液滴飞溅,C不正确。6.(2017湖南娄底,45,12分)娄底人在端午节有吃皮蛋的习俗。某化学课外小组的同学查阅资料后得知,腌制皮蛋的主要原料有:生石灰、纯碱和食盐。同学们向这三种物质中加入适量水,充分搅拌,过滤,对滤液中溶质的成分进行探究。小组同学讨论后一致认为,滤液中的溶质一定含有NaCl和 。(写化学式)【提出问题】滤液中还可能含有哪些溶质呢?【作出猜想】小林认为:还含有Ca(OH)2小方认为:还含有Na2CO3小华认为:还含有Ca(OH)2和Na2CO3【交流讨论】经过进一步讨论,大家认为小华的猜想不合理,原因是: 。(用化学方程式表示)【实验探究】实验操作实验现象实验结论小林:取少量滤液于试管中,滴加足量的稀盐酸 小方的猜想正确小方:取少量滤液于试管中,滴加 溶液产生白色沉淀小方的猜想正确小华:取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液无明显现象小方的猜想正确【交流讨论】同学们认为,通过小华的实验不足以得出其结论,原因是 。【继续探究】小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,却没有看到明显现象,小明对此深感疑惑。【解释评价】经老师的指导和大家的认真思考后终于找出了原因,你认为原因是 。最后,老师对同学们这种严谨的科学态度给予了充分的肯定。答案答案NaOH【交流讨论】Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3+2NaOH【实验探究】有气泡产生足量的澄清石灰水【交流讨论】小华的实验不能证明滤液中是否含有碳酸钠【解释评价】小明加入的稀盐酸的量不足,氢氧化钠先与少量的稀盐酸反应生成氯化钠和水解析解析生石灰能与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙能与纯碱反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,故滤液中的溶质一定含有NaCl和NaOH。【交流讨论】Ca(OH)2和Na2CO3能发生复分解反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,不能共存,故大家认为小华的猜想不合理,反应的化学方程式为Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3+2NaOH。【实验探究】实验结论,小方的猜想正确,即还含有Na2CO3,碳酸钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,故小林取少量溶液于试管中,滴加足量的稀盐酸,实验现象为有气泡产生;碳酸钠能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀,取少量滤液于试管中,滴加足量的澄清石灰水,产生白色沉淀,说明小方的猜想正确。【交流讨论】小华取少量滤液于试管中,滴加Na2CO3溶液,氢氧化钙与碳酸钠溶液反应会生成碳酸钙白色沉淀,若无明显现象,说明不含氢氧化钙,但不能证明是否含有碳酸钠,故同学们认为通过小华的实验不足以得出其结论。【解释评价】滤液中的溶质一定含有氢氧化钠,小明也取少量滤液于试管中,滴加稀盐酸,氢氧化钠先与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠反应完,碳酸钠才能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,小明加入的稀盐酸的量不足,氢氧化钠先与少量的稀盐酸反应生成氯化钠和水,故小明没有看到明显现象。解题关键解题关键溶液混合后溶质的判断:首先弄清楚反应物是什么,然后将反应后的溶质分为三种情况判断。以A和B反应生成C和D(沉淀或气体或水)为例:A和B恰好完全反应,溶质就是C;A过量,溶质是A和C;B过量,溶质是B和C;也就是说无论是哪种情况,溶液中一定含有C,有没有A和B就需要通过化学方法来进行检验。7.(2016湖南娄底,44,8分)通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分,得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(泥沙等)。工业上以粗盐为原料制取精盐,其生产工艺流程如下图所示:请回答下列问题:(1)已知操作a、b、c中均含同一操作,其名称是 。(2)将足量稀盐酸加入溶液C中,反应的化学方程式为(任写一个) 。(3)在蒸发操作中,用玻璃棒搅拌的作用是 。(4)如果称量中称得粗盐的质量为5 g,称量中称得精盐的质量为5.1 g,则下列分析正确的是 。(多选少选均不给分)A.精盐的产率一定为98.04%B.精盐的产率一定为102%C.蒸发操作中可能有水分没有蒸干D.溶解操作中可能有粗盐没有溶解E.除杂过程中有NaCl生成答案答案(1)过滤(2)NaOH+HCl NaCl+H2O(或Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2)(3)防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅(4)CE解析解析(1)过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,所以操作a、b、c中均含同一操作为过滤。(2)溶液C中含有NaCl、NaOH和Na2CO3,加入足量稀盐酸,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为NaOH+HCl NaCl+H2O,碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2。(3)在蒸发操作中,用玻璃棒搅拌的作用是使液体受热均匀,防止局部过热造成液滴飞溅。(4)精盐的产率可能为98.4%,故A错误;因粗盐中含有杂质,产率不可能超过100%,故B错误;蒸发操作中有水分没有蒸干,会导致产率偏大,故C正确;溶解操作中粗盐没有完全溶解,可能导致称得的精盐质量偏小,故D错误;除杂过程中有NaCl生成,故E正确。知识归纳知识归纳粗盐提纯后精盐产率的分析。产率偏低:(1)溶解时加入的水不够,部分氯化钠没有溶解;(2)蒸发结晶时有液体溅出。产率偏高:(1)除去可溶性杂质的过程中生成了氯化钠;(2)蒸发结晶后,精盐没有充分干燥。8.(2016湖南长沙,47,12分)在学了生活中常见盐的性质以后,某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量的探究实验,他们设计了如下的实验方案:(1)如图甲所示(铁夹夹持的仪器是注射器),把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的二氧化碳气体的体积,检查该装置的气密性的方法是: 。(2)小明同学提出用图乙代替图甲中的收集装置,则所测CO2气体的体积 (填“偏大”“偏小”或“不变”);有同学对乙装置中的缺陷提出三种改进方案。A方案:将广口瓶中的水改为饱和的CO2水溶液;B方案:将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液;C方案:在广口瓶中的水面上覆盖一层植物油。你认为错误的方案是 (填字母代号);广口瓶内原有的空气对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。(3)小宁同学用图丙装置测定CO2的质量。则图丙实验装置主要存在哪些缺陷?这些缺陷对实验结果有何影响?请写出其中两点主要缺陷及对实验结果的影响。 ; 。答案答案(1)关闭分液漏斗开关后,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞能否回到原位置(2分,其他合理答案均可)(2)偏小(2分)B(2分)没有(2分)(3)产生的二氧化碳气体中混有水蒸气,同时被氧化钙与氢氧化钠固体混合物吸收,导致测量结果偏大(2分)反应结束后,装置内残留的二氧化碳气体不能全部排出,导致测量结果偏小(2分,其他合理答案均可)解析解析(1)关闭分液漏斗开关后,向外拉注射器活塞,如果装置不漏气,在外界大气压的作用下,松开活塞后注射器活塞应回到原位。(2)以图乙代替图甲中的收集装置,二氧化碳能溶于水,测得的体积会偏小;改进方案B中将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液是错误的,因为二氧化碳能与氢氧化钠稀溶液发生反应;广口瓶内原有的空气对实验结果没有影响。解题关键解题关键本题难点之一在于二氧化碳气体体积的测定。测量气体的体积一般要通过排液体法。液体可以是纯液体,也可以是溶液,要根据气体的性质来决定。本题要测量二氧化碳气体的体积,首先要弄清楚二氧化碳的物理、化学性质,二氧化碳能溶于水,难溶于有机溶剂(如植物油、苯),难溶于饱和碳酸氢钠溶液和饱和的碳酸溶液,能与碱反应。既然要通过排液体法来测量气体的体积,则该气体不能溶于该液体,所以可以采取排饱和碳酸溶液、饱和碳酸氢钠溶液的方法,或者在水面上覆盖一层植物油并通过排水法来测量二氧化碳气体的体积。本题难点之二是实验方案的评价:二氧化碳质量的测定。氧化钙和氢氧化钠固体既能吸收二氧化碳,也能吸收水,会使测量的结果偏大;圆底烧瓶和装置的其他部位会有残留的二氧化碳未被吸收,会使测量的结果偏小。考点考点1 1实验方案的设计实验方案的设计B B组组 2014-2018 2014-2018年全国中考题组年全国中考题组1.(2018黑龙江齐齐哈尔,8,2分)根据下列实验方案进行实验,不能达到相应实验目的的是( )答案答案AA项,木炭燃烧消耗氧气,但同时产生二氧化碳气体,不能使集气瓶内的压强减小,因此无法测定空气中氧气的含量。A.测定空气中氧气的含量B.检验氧气是否收集满C.验证物质燃烧需要氧气D.探究影响物质溶解性的因素2.(2017黑龙江哈尔滨,14,2分)除去下列物质中的少量杂质,所用试剂和操作方法都正确的是()选项物质杂质试剂和操作方法AN2O2伸入燃着的蜡烛BCaCO3CaO加足量水溶解、过滤、蒸发结晶CNaCl溶液MgCl2加适量的氢氧化钠溶液,过滤DK2CO3K2SO4加适量稀硫酸,蒸发结晶答案答案CN2不支持燃烧,蜡烛在含有少量O2的N2中不能燃烧,故A错误;氧化钙与水反应生成氢氧化钙,碳酸钙难溶于水,加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥可除去杂质,故B错误;氯化镁与适量的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和氢氧化镁沉淀,过滤除去氢氧化镁,故C正确;K2CO3与适量稀硫酸反应生成硫酸钾、二氧化碳和水,碳酸钾被除去,故D错误。3.(2017河北,6,2分)某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想: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”,需要进行下图所示实验中的( )A.甲和乙B.甲和丁C.乙和丁D.丙和丁答案答案B验证铜生锈的条件除有水和氧气外,还必须有二氧化碳,必须通过控制变量法设计对比实验,要求一个是铜能同时接触氧气、水和二氧化碳,另一个是铜只接触水和氧气。解题关键解题关键运用控制变量法设计对比实验时,根据题目要求在实验中只能有一个变量。4.(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大小。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明显现象,不能比较两者的金属活动性强弱。5.(2016辽宁沈阳,11,1分)下列实验不属于对应基础实验内容的是() 答案答案BB选项中石灰石不是金属,故错误。6.(2015上海,42,1分)不能达到相应实验目的的装置是() 答案答案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,用向上排空气法收集氧气时,应从长管进气,故C项能达到实验目的;氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸与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,故D项能达到实验目的。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( )A.比较二氧化碳的含量B.研究二氧化锰的催化作用C.区分硬水和软水D.配制氯化钠溶液答案答案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()选项操作现象结论A向某种化学肥料中加入熟石灰混合、研磨没有氨味该化学肥料一定不是氮肥B点燃某种纤维材料无烧焦羽毛的气味该纤维一定是合成纤维C向一未知溶液中加入稀盐酸有无色气泡产生该溶液中一定含有CD向一未知溶液中先滴加足量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液先无现象,后产生白色沉淀原溶液中一定含有S23O24O答案答案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,则不会产生氨味,A不正确;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江西,14,3分)下列方案正确的是()选项实验目的实验设计A除去氯化铁溶液中的硫酸铁加入适量的硝酸钡溶液,过滤B鉴别硝酸铵溶液和硝酸镁溶液取样,分别加入氢氧化钠溶液C除去粗盐中混有的泥沙加水溶解、蒸发D鉴别氧化钙和碳酸钙两种固体粉末 答案答案B取样,分别滴加水(或取样,分别滴加稀盐酸等)解析解析A项,硫酸铁与硝酸钡反应生成的硝酸铁是新杂质,方案错误;B项,氢氧化钠与硝酸铵反应有刺激性气味气体产生,与硝酸镁反应有白色沉淀生成,可以鉴别;C项,除去粗盐中的泥沙,应先加水溶解、过滤,然后蒸发;D项,氧化钙能与水反应并放出大量的热,碳酸钙难溶于水,因此可以用水鉴别;也可以利用稀盐酸来鉴别,碳酸钙与稀盐酸反应有气泡产生,而氧化钙没有。方法点拨方法点拨除杂三原则:不增不增加新杂质,不减不减少要保留的物质,易分离生成物是气体、沉淀或水,容易分离。鉴别方法:根据物质不同,性质不同,加入同种试剂后产生的现象不同进行鉴别。10.(2017河北,35,7分)小明在市场看到:鱼老板将一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息的鱼很快张开嘴,活蹦乱跳起来。小明对这种“白色粉末”很感兴趣,与小刚进行了相关探究。【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4),常温下,与水反应生成氧气。【实验1】小明选用下图所示装置中的 (选填序号),进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体。经检验该气体是氧气,检验方法是 。【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么?【作出猜想】根据过碳酸钠和水的组成作出三种猜想。猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH。【实验2】小明取溶液M,滴加CaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。他认为白色沉淀是CaCO3,溶液中一定含有Na2CO3。小刚提出质疑,产生的白色沉淀不一定是CaCO3。他的理由是: 。【实验3】小刚取溶液M,滴加稀盐酸,观察到 。证明溶液中一定含有Na2CO3,从而否定了猜想二。Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为 。【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH,他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,取上层清液,加入 ,无明显现象。证明溶液中无NaOH,猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水,原因是: 。【反思拓展】(1)根据过碳酸钠的性质,保存时应注意防潮。(2)检验A、B两种物质是否同时存在,一定要考虑二者性质的互相干扰问题。答案答案【实验1】BC将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃【实验2】Ca(OH)2微溶于水,白色沉淀可能是Ca(OH)2【实验3】有气泡产生Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O【实验4】酚酞溶液反应生成NaOH,无法确定溶液M中是否含有NaOH评分说明:实验2、实验4答案不唯一,合理即可。解析解析【实验1】过碳酸钠固体与水在常温下反应生成氧气,发生装置选择B,收集装置选择C;氧气的检验方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,若带火星的木条复燃,则证明是氧气。【实验2】氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀,氯化钙溶液也能与氢氧化钠溶液反应生成微溶于水的氢氧化钙,溶液一样会变浑浊,所以向溶液M中加入氯化钙溶液,反应后生成的白色沉淀不一定是碳酸钙,也可能是微溶于水的氢氧化钙。【实验3】碳酸盐与稀盐酸反应会生成二氧化碳,所以向溶液M中加入稀盐酸,若有大量气泡生成,则说明溶液M中有可溶性的碳酸盐。碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2。【实验4】证明溶液M中是否含有氢氧化钠的方法是:向溶液M中先加入足量的氯化钙溶液,再向反应后的上层清液中加入无色酚酞溶液,如果上层清液变红,说明溶液M中有氢氧化钠;如果上层清液不变色,则溶液M中没有氢氧化钠。由于氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应会生成氢氧化钠:Na2CO3+Ca(OH)2 2NaOH+CaCO3,会对原溶液中是否含氢氧化钠的检验产生干扰,故不能用饱和石灰水。11.(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AlCuM;小强的猜想是AlMCu;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):实验操作M丝插入试管中铜丝插入试管中铝丝插入试管中实验结论刚开始的现象有少量气泡产生无气泡无气泡MCu; 几分钟后的现象有少量气泡产生无气泡有大量气泡产生 【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,又进行了如下图所示的实验:(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)。答案答案(10分)【猜想与假设】MAlCu(1分)【设计与实验一】MAl(1分)AlMCu(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+3CuSO4 Al2(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:AlCuM,AlMCu,MAlCu,故你的猜想为MAlCu。【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MCu,MAl。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AlMCu。【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+3CuSO4 Al2(SO4)3+3Cu。【交流与表达】试管甲中证明金属活动性:AlM,试管乙中证明金属活动性:MCu,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。12.(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测量项目实验前实验后烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶(扣除内容物)和导管的容积体积/mL80.054.5126.0【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: ; 。答案答案(10分)【实验回顾】(1)4P+5O2 2P2O5(2)气压【交流表达】(1)2Fe+2H2O+O2 2Fe(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+5O2 2P2O5。(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,进入瓶中的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+O2 2Fe(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80.0 mL-54.5 mL=25.5 mL,集气瓶(扣除内容物)和导管的容积即为空气的总体积,氧气的体积分数为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。25.5 mL126.0 mL1.(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() 考点考点2 2实验方案的评价实验方案的评价答案答案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.(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()选项ABCD实验目的除去CO中的CO2,并回收CO探究可燃物燃烧所需的条件除去氧化铜粉末中的铜粉鉴别NH4NO3、CuSO4和NaCl三种白色粉末实验设计答案答案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。3.(2017甘肃兰州A,23,2分)下列依据实验目的设计的实验方案中合理的是()A.除去铁制品表面的铁锈,用过量的稀硫酸长时间浸泡B.验证甲烷中含有H2,点燃,在火焰上方罩一只干冷烧杯,观察内壁是否出现液滴C.鉴别化肥KNO3和NH4Cl,取样与熟石灰混合研磨,闻气味D.检验NaOH是否变质,取样,加水溶解后滴加酚酞试液,观察溶液颜色是否变红答案答案C稀硫酸能与铁锈反应,也能与铁反应,过量的稀硫酸将铁锈除去后,又与铁继续反应,将铁制品腐蚀,A项实验方案不合理;氢气燃烧生成水,甲烷燃烧也生成水,在火焰上方罩干冷的烧杯,内壁出现液滴,不能验证甲烷中含有H2,B项实验方案不合理;氯化铵与熟石灰混合研磨产生刺激性气味气体,硝酸钾与熟石灰不反应,通过与熟石灰混合研磨闻气味的方法能鉴别硝酸钾与氯化铵,C项实验方案合理;氢氧化钠与其变质后生成的碳酸钠的溶液均呈碱性,都能使酚酞试液变红,无法检验氢氧化钠是否变质