1、 中考化学（江苏专用）专题十六实验方案的设计与评价A组2019年江苏中考题组考点一实验方案的设计1.(2019江苏南京,15,2分)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案不可行的是()A.N2气体(O2)通过灼热的铜网B.木炭粉(CuO)在空气中灼烧C.KCl固体(MnO2)加入足量的水溶解,过滤,蒸发结晶D.FeCl2溶液(CuCl2)加入过量的铁粉,过滤答案答案 BA项,N2与O2的混合气体通过灼热的铜网时,氮气与灼热的铜不反应,氧气与灼热的铜反应生成氧化铜固体,反应后得到纯净的氮气,符合除杂原则;B项,木炭粉在空气中灼烧会与空气中的氧气反应生成二氧化碳,而氧化铜与空
2、气中的成分不能发生反应,欲保留的物质被除去,不符合除杂原则;C项,KCl易溶于水,MnO2不溶于水,采用加入足量的水溶解,过滤,蒸发结晶的方法,能够除去二氧化锰,得到纯净的KCl,符合除杂原则;D项,向FeCl2和CuCl2混合溶液中加入过量的铁粉,铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,过滤出过量的铁粉和生成的铜,得到氯化亚铁溶液,将杂质转化为欲保留的物质,符合除杂原则。方法技巧方法技巧 除杂的原则:1.不能引入新杂质;2.除杂试剂只能与杂质反应,不能与欲保留的物质发生反应,且其状态最好能和欲保留的物质不同;3.最佳的除杂方法是除杂试剂与杂质反应生成欲保留的物质。易错警示易错警示 在分离一组易溶与难
3、溶物质时,分清要除去的是易溶物还是难溶物,在完成“溶解、过滤”步骤后,再确认后续步骤。如果要保留易溶物,则后续步骤一般为“蒸发结晶”;如果要保留的是难溶物,则后续步骤一般为“洗涤、干燥”。2.(2019江苏常州,14,2分)在一定条件下,下列物质间的转化不能一步实现的是()A.FeFe3O4 B.ZnZnCl2C.H2CO3COD.NH4NO3NH3 答案答案 C铁在氧气中点燃生成四氧化三铁,故A能一步实现;锌和稀盐酸生成氯化锌和氢气,故B能一步实现;碳酸受热分解生成二氧化碳,不能生成一氧化碳,故C不能一步实现;硝酸铵和碱反应生成氨气,故D能一步实现。考点二实验方案的评价1.(2019江苏扬州
4、,15,2分)下列实验方案能达到目的的是()A.用稀盐酸和BaCl2溶液检验Na2SO4溶液中是否含有H2SO4B.用肥皂水鉴别蒸馏水与CaCl2溶液 C.用足量NaOH溶液除去CO2气体中的少量HClD.用澄清石灰水检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3 答案答案 BA项,硫酸、硫酸钠均能与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,不能达到目的。B项,可用肥皂水鉴别蒸馏水与CaCl2溶液,产生泡沫较多的是蒸馏水,泡沫较少的是氯化钙溶液。C项,CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则。D项,K2CO3、Na2CO3溶液均能与石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀
5、,不能达到目的。2.(2019江苏连云港,33,2分)下列实验方法不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方法A除去MnO2固体中的KCl加水溶解,过滤,洗涤,干燥B鉴别化肥NH4Cl和KNO3分别取少量化肥加入熟石灰粉末研磨,闻气味C配制质量分数为6%的NaCl溶液称取3.0 g NaCl,加入50.0 mL水使之溶解D鉴定本地雨水是否为酸雨用pH计测定雨水的pH答案答案 CA项,氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,可以采用加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离;B项,NH4Cl与熟石灰粉末研磨会产生有刺激性气味的气体,KNO3不能,可以鉴别;C项,称取3.0 g NaCl,加入50.0 m
6、L水使之溶解,所得溶液溶质质量分数为100%铜、铁银,但无法比较银和铜的金属活动性强弱,故选项实验方案不合理。解题思路解题思路实验方案设计是考查学生能力的主要题型,在具体设计实验方案时,要对实验原理理解透彻,既可以根据某些特殊物质的物理特性进行设计,也可以根据不同物质的化学性质差异进行设计。易错警示易错警示利用金属与盐溶液的反应来判断金属活动性强弱时,必须注意的是不能用钾、钙、钠三种金属来进行相关实验,因为这三种金属与盐溶液中的水能直接发生反应。3.(2016江苏宿迁,15,7分)某兴趣小组同学欲探究NaOH溶液与CO2气体的反应,设计如图所示实验装置:(1)若导管a与b连接,将分液漏斗中的N
7、aOH溶液注入锥形瓶,关闭分液漏斗上的活塞,振荡,然后打开导管上的活塞,观察到的实验现象是 ;CO2与NaOH反应的化学方程式是 。(2)探究反应后锥形瓶内溶液中溶质的成分。已知:Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O【提出猜想】.NaOH和Na2CO3;.;.NaHCO3;.Na2CO3和NaHCO3。【查阅资料】Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3均能反应且有白色沉淀生成;CaCl2与Na2CO3能反应且有白色沉淀生成,与NaHCO3不反应;NaHCO3溶液显碱性,可与酸反应生成CO2气体。【设计实验】限选试剂:Ca(OH)2溶液、C
8、aCl2溶液、稀盐酸、酚酞试液。实验操作实验现象实验结论1.取少量反应后的溶液于试管中,加入足量的 ,振荡产生白色沉淀猜想不成立2.将操作1所得混合物过滤,向滤液中加入足量的 ,振荡 猜想成立【拓展应用】联想到空气中有CO2,所以实验室中的氢氧化钠溶液应 保存。答案答案(1)集气瓶内的水流入锥形瓶中2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O(2)【提出猜想】Na2CO3【设计实验】实验操作实验现象实验结论1.CaCl2溶液产生白色沉淀猜想不成立2.稀盐酸有气泡产生猜想成立【拓展应用】密封 解析解析(1)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应使A中的压强减小,集气瓶内的水流入锥形瓶中,CO2与NaOH反应的化
9、学方程式为2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O。(2)【提出猜想】探究反应后锥形瓶内溶液中溶质的成分,一方面要考虑生成物,另一方面要考虑反应物是否有剩余,当NaOH与CO2恰好完全反应时,则溶液中的溶质只有Na2CO3,所以猜想是Na2CO3。【设计实验】由实验操作1中的现象和题中资料可知,应加入足量的CaCl2溶液;欲验证猜想成立,即证明操作1所得滤液中含有NaHCO3,所以应加入足量的稀盐酸,观察到有气泡产生。【拓展应用】空气中的CO2会与氢氧化钠反应,所以实验室中的氢氧化钠溶液应密封保存。思路点拨思路点拨在【设计实验】中,确认猜想是否成立,采用的都是逆推法,先确认猜想的内容是什么,再
10、从题目中找到与该猜想内容相关的信息,运用到题目中,最后确认应该加入什么试剂。如该题中猜想是“只含碳酸氢钠”,联系题目中给出的信息,该物质不能与氯化钙反应生成沉淀,最终可以确定加入的试剂应该是氯化钙溶液。知识拓展知识拓展 二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,随两者量的相对多少产物会不同,二氧化碳过量会最终得到产物碳酸氢钠,氢氧化钠过量则会得到碳酸钠。考点二实验方案的评价1.(2017江苏淮安,9,2分)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A区别聚乙烯与聚氯乙烯塑料分别将两种塑料灼烧,闻气味B比较铜与银的金属活动性强弱将铜与银分别放入盐酸中,观察现象C区别天然气与一氧化碳气体分别点
11、燃两种气体,检验燃烧产物D判断温度对溶解速率的影响对比高锰酸钾固体在冷、热水中溶解的快慢答案答案 BA项,分别将两种塑料灼烧,有刺激性气味的为聚氯乙烯塑料。B项,铜和银分别放入盐酸中,均不反应,无法比较金属活动性强弱。C项,分别点燃两种气体,天然气燃烧有水生成。D项,对比高锰酸钾固体在冷、热水中溶解的快慢,可判断温度对溶解速率的影响。故选B。思路分析思路分析D项中,选用高锰酸钾作为溶质来对比温度对物质溶解速率的影响,是利用高锰酸钾溶于水后,溶液颜色会逐渐加深,这样便于观察。2.(2016江苏南京,15,2分)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案不可行的是()A.NaCl
12、溶液(MgCl2)加入过量的NaOH溶液,过滤,滤液中加稀盐酸至中性B.氧气(水蒸气)通过装有足量无水氯化钙的干燥管C.CaO固体(CaCO3)高温充分煅烧D.氢气(氯化氢气体)依次通过足量的NaHCO3溶液和浓硫酸答案答案 D加入过量的氢氧化钠溶液可以除去氯化镁,多余的氢氧化钠用适量的盐酸除去,A项方案可行;氯化钙具有吸水性,用足量无水氯化钙可以除去氧气中的水蒸气,B项方案可行;碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,可以除去CaO固体中的CaCO3,C项方案可行;氯化氢气体与碳酸氢钠溶液会反应生成二氧化碳气体,引入了新的杂质,D项方案不可行,故选D。思路点拨思路点拨 解答除杂质的题型
13、时,要注意题目设置的出发点,分析清楚该题是一种纯理论上的思路设计,还是要进行具体操作层面的设计,这两种题在解答时,用词和设计思路都是不一样的。纯理论的讨论,一般都是理想化的加入的试剂的量是“恰好完全反应”,对于这种题型,解答思路只要直接找到对应的反应物进行反应即可;具体操作题在除去杂质时,加入试剂的量都是“过量的”或者“足量的”,这类题在解答时,必须注意要处理多余的试剂,否则会造成错误。一题多解一题多解由于氧气是一种中性气体,既不与酸反应,也不与碱反应,除了可以用中性干燥剂氯化钙干燥外,还可以选用浓硫酸或氢氧化钠固体干燥。3.(2015江苏苏州,28,2分)下列有关物质的鉴别方案错误的是()A
14、.用澄清石灰水鉴别氮气和二氧化碳B.用肥皂水鉴别硬水和软水C.用闻气味的方法鉴别白酒和白醋D.用稀盐酸鉴别碳酸钠粉末和碳酸钙粉末答案答案 D二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氮气不能,所以用澄清石灰水能鉴别氮气和二氧化碳,A正确;硬水中加入肥皂水产生的泡沫少,软水中加入肥皂水产生的泡沫多,所以用肥皂水能鉴别硬水和软水,B正确;白酒有酒香味,白醋有酸味,用闻气味的方法能鉴别白酒和白醋,C正确;碳酸钠粉末和碳酸钙粉末都能与稀盐酸反应产生气泡,现象相同,无法鉴别,D错误。4.(2018江苏苏州,30,6分)从大理石(主要杂质是氧化铁)中提纯碳酸钙的一种实验流程如下:(1)反应池中用硝酸不用稀硫酸的主要原
15、因是 。(2)反应池中加入氨水的目的是 。(3)反应池生成碳酸钙的化学方程式是 。(4)过滤中所得滤液在农业生产中的一种用途是 。答案答案(1)硫酸会与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,包裹在大理石的表面阻碍反应进行(2)与过量的硝酸反应,与硝酸铁反应生成氢氧化铁沉淀(3)Ca(NO3)2+(NH4)2CO3CaCO3+2NH4NO3(4)作化肥解析解析(1)大理石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,会包裹在大理石表面,阻碍反应继续进行;而用稀硝酸与碳酸钙反应,生成的硝酸钙易溶于水,反应可以持续进行。(2)反应池中加入了过量的硝酸,反应池中用过量氨水中和多余的硝酸,并将铁离
16、子转化为氢氧化铁沉淀而除去。(3)碳酸铵与硝酸钙可以反应生成碳酸钙沉淀和硝酸铵。(4)过滤中所得滤液中含有较多的硝酸铵,硝酸铵含有氮元素,可以用作氮肥。5.(2015江苏镇江,27,7分)下图为某同学所做的实验及现象:(1)实验一中发生两个反应,写出化学方程式 、。(2)实验二中出现浅绿色固体。该同学对浅绿色固体的成分做以下探究。【查阅资料】NaOH与CuSO4反应会生成碱式硫酸铜Cu4(OH)6SO4,其不溶于水,能与酸反应;Cu(OH)2分解温度为80,Cu4(OH)6SO4分解温度为300。【猜想与假设】浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4;浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4和Cu(OH)
17、2的混合物。【实验验证】将实验二的试管加热至100,出现黑色固体,则证明浅绿色固体中含有 。从实验二加热后的试管中分离出固体的操作有 、洗涤等。证明固体已洗涤干净的方法是 。将中所得固体溶于足量 (选填序号),再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀。A.盐酸B.稀硝酸C.稀硫酸【结论】猜想正确。【拓展与思考】若将实验二中的浅绿色固体浸泡在过量的NaOH溶液中,密封放置一天后,固体全部变为蓝色。写出此反应的化学方程式:。答案答案(共7分,每空1分)(1)CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4Cu(OH)2 CuO+H2O(2)【实验验证】Cu(OH)2过滤取最后一次洗涤液,滴加B
18、aCl2或Ba(NO3)2、Ba(OH)2溶液,无沉淀生成,则固体已洗净A或B或AB【拓展与思考】Cu4(OH)6SO4+2NaOH 4Cu(OH)2+Na2SO4 解析解析(1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,化学方程式为CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4。氢氧化铜在加热的条件下生成黑色的氧化铜和水,化学方程式为Cu(OH)2 CuO+H2O。(2)【实验验证】由题给资料可知氢氧化铜在80 时会分解,碱式硫酸铜在300 时才会分解,将实验二的试管加热到100 出现黑色固体,说明固体中含有氢氧化铜,加热时分解生成了黑色的氧化铜。固体与液体分离的操作是过滤,过
19、滤得到的固体表面会残留硫酸钠(或硫酸钠和硫酸铜),可取最后一次洗涤液,滴加氯化钡(或硝酸钡或氢氧化钡)溶液,若无沉淀生成,说明固体已洗净。【拓展与思考】实验二中浅绿色固体为氢氧化铜和碱式硫酸铜的混合物,浸泡在过量的氢氧化钠溶液中,密封放置一天后,固体全部变为蓝色,说明碱式硫酸铜与氢氧化钠发生了反应,生成了氢氧化铜蓝色沉淀,化学方程式为Cu4(OH)6SO4+2NaOH 4Cu(OH)2+Na2SO4。审题技巧审题技巧该题是一道信息给予题,从初中教材中学过的反应入手,引入新的信息:过量硫酸铜溶液中滴入少量氢氧化钠溶液,会生成碱式硫酸铜。审题时,必须紧扣题目给出的实验图示,弄清两种操作中反应物量的
20、相对多少,这是解题的关键。一题多解一题多解要证明某一步操作中所加的试剂是否过量、是否已经把某种物质除干净,有两种简单的思路:一、取反应后的滤液再加除杂试剂,观察是否还有原先的现象,来确认剩余溶液中不再含有这种物质;二、取反应后的滤液再加除去的物质,观察是否还有原先的现象,来确认剩余溶液中是否存在除杂试剂,来反证物质是否已经被除净。C组教师专用题组考点一实验方案的设计1.(2019广东,11,2分)除去下列物质中的杂质,所选方法正确的是()选项物质杂质除去杂质的方法AMnO2KCl加水溶解、过滤、蒸发BNaClNa2CO3加入足量稀硫酸,蒸发结晶CCO2CO通过氢氧化钠溶液DCCuO加入足量稀硫
21、酸,过滤、洗涤、干燥答案答案 DMnO2不溶于水,KCl易溶于水,混合物加水后,杂质KCl溶解,过滤后,得到MnO2固体,洗涤、烘干固体即可,无需蒸发,故A错误;稀硫酸与Na2CO3反应生成新的杂质Na2SO4,不符合除杂原则,故B错误;氢氧化钠能与CO2反应而不能与杂质CO反应,故C错误;CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,而碳(C)不能与稀硫酸反应,过滤后洗涤、干燥即可得到碳(C),故D正确。易错警示易错警示 容易只看到除杂试剂而忽略除杂方法,而误选A。解题关键解题关键 B项,除杂时不能引入新的杂质,否则无法得到纯净的NaCl。2.(2019云南,18,3分)下列有关实验方案设计正确的是(
22、)选项实验目的实验方案A配制6%的氯化钠溶液50 g称取3 g氯化钾固体溶于47 mL水中B证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能反应取氢氧化钠溶液于烧杯中,滴入几滴酚酞溶液,振荡,再滴入稀盐酸至溶液变为无色C除去CaCl2溶液中的少量盐酸加入适量的铁粉D除去CO2中含有的少量CO点燃答案答案 B配制氯化钠溶液时溶质为氯化钠,不能称取氯化钾,A错误;氢氧化钠溶液呈碱性,滴入酚酞溶液变红色,再滴入稀盐酸,红色变为无色,能证明氢氧化钠溶液与稀盐酸发生反应,B正确;稀盐酸与铁粉反应生成氯化亚铁,除去了盐酸,但引入了新的杂质氯化亚铁,没有达到除杂目的,C错误;除去二氧化碳中的一氧化碳应将气体通过灼热的氧化铜或氧化
23、铁,不能用点燃的方法,D错误。3.(2018河南,10,1分)下列区分物质的方法或试剂不正确的是 ()A.用带火星的木条区分氧气和氮气B.用熟石灰区分氯化铵和氯化钾C.灼烧后闻气味区分羊毛线和腈纶线D.用酚酞溶液区分硫酸和硫酸钠溶液答案答案 DA项,氧气能使带火星的木条复燃,而氮气不能,可以区分;B项,氯化铵与熟石灰反应产生有刺激性气味的气体,而氯化钾不能与熟石灰反应,可以区分;C项,灼烧后有烧焦羽毛气味的是羊毛线,没有该气味的是腈纶线,可以区分;D项,硫酸呈酸性,硫酸钠溶液呈中性,中性和酸性溶液均不能使酚酞溶液变色,因此无法用酚酞溶液区分。问题延伸问题延伸区分硫酸钠溶液与硫酸可用与酸作用产生
24、明显现象的试剂,如紫色石蕊溶液、活泼金属、碳酸钠溶液等。4.(2018安徽,9,2分)对比实验是实验探究的重要方法,下列对比实验设计能实现相应实验目的的是()答案答案 AA项,其他条件相同,水的温度不同,能实现“探究温度对分子运动快慢的影响”的目的;B项,没有控制水为唯一变量,所以不能实现“探究水对铁钉锈蚀的影响”的目的;C项,选择的可燃物不同,空气不是唯一变量,所以不能实现“探究空气是燃烧的必要条件”的目的;D项,二氧化碳与水反应生成碳酸,酚酞遇碳酸不变色,不能实现“探究CO2与水发生反应”的目的。知识拓展知识拓展控制变量法的基本思路是:假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素
25、的影响,为了判断其中A因素是否会对实验对象造成影响,可以控制除A以外的B、C、D、E等因素,使之保持恒定,然后仅改变因素A,观察实验对象的变化情况。5.(2018辽宁沈阳,12,2分)下列实验方案设计能达到实验目的的是()A.测定空气中氧气的含量B.探究影响物质溶解性的因素C.检验NaOH溶液是否变质D.验证质量守恒定律答案答案 B A项,木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,利用图示装置不能测定空气中氧气的含量;B项,可以比较食用油在水和汽油中的溶解性,从而得出影响物质溶解性的因素之一是溶剂的种类;C项,氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均显碱性,均能使酚酞试液变红,故不能达到实验
26、目的;D项,盐酸和碳酸钠反应会生成二氧化碳气体,由于装置不密闭,二氧化碳会扩散到空气中,故不能达到实验目的。6.(2017吉林,10,1分)下列实验设计合理的是()A.欲除去CaO中混有的CaCO3,可加入过量的稀盐酸B.现有NaOH、稀H2SO4、NaCl、FeCl3四种溶液,不用其他试剂就可以鉴别出来C.欲除去NaNO3溶液中混有的Cu(NO3)2,可先加入过量的NaOH溶液,后过滤D.欲除去H2中的少量水蒸气和HCl气体,可先通入足量的浓H2SO4,后通入NaOH溶液答案答案 BA项,氧化钙也会与盐酸反应,故A不合理;B项,呈黄色的为氯化铁溶液,与氯化铁溶液混合后出现红褐色沉淀的为氢氧化
27、钠溶液,能使沉淀溶解的是稀硫酸,剩余的是氯化钠溶液,不用其他试剂就可以鉴别出来,故B合理;C项,加入过量的氢氧化钠溶液,可以除去硝酸铜,但会引入新的杂质氢氧化钠,故C不合理;D项,气体最后通入氢氧化钠溶液,会再次引入水蒸气,故D不合理。7.(2017广东,7,2分)下图的实验设计不能实现其对应实验目的的是()答案答案 A木炭燃烧生成CO2气体,集气瓶中压强变化不明显,不能用于测定空气中氧气的含量,故A不能达到目的。将试管靠近酒精灯火焰,移开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明气体不纯;若听到轻微的声音,则说明气体较纯,故B能达到目的。铜片上的白磷和水中的白磷对照可证明燃烧需要可燃物与氧气接触;
28、铜片上的白磷和红磷对照可证明燃烧需要温度达到着火点,故C能达到目的;蜡烛自下而上依次熄灭,证明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,且二氧化碳的密度比空气大,故D能达到目的。知识归纳知识归纳利用A装置测定空气中氧气含量的原理:利用物质与空气中的氧气反应,又不生成气体,使瓶内气体减少,压强变小,冷却至室温后打开止水夹,水倒流入集气瓶内,倒流入集气瓶内的水的体积等于瓶内氧气的体积。8.(2016江苏镇江,7,2分)下列实验设计正确的是()A.用肥皂水区分硬水和软水B.用加碘食盐检验淀粉C.用10 mL量筒量取5.62 mL水D.用点燃的方法除去CO2中的CO答案答案 A 用肥皂水可以区分硬水和软水,A正
29、确;加碘食盐中的碘以KIO3形式存在,不是碘单质,遇淀粉不会变蓝,B错误;量筒的精确度为0.1 mL,C错误;除去CO2中的CO应将混合气体通过灼热的氧化铜,不能用点燃的方法,D错误。易错警示易错警示淀粉遇到碘单质可以显现出特殊的蓝色,但是加碘盐中的“碘”并非碘单质,而是碘酸钾,其遇淀粉不会显现出蓝色。9.(2016江苏镇江,13,2分)下列实验操作中(括号内为待检验物质或杂质)不能达到实验目的的是()选项物质目的主要实验操作ACO、CH4气体鉴别点燃,火焰上方罩干冷烧杯,观察现象BNa2CO3(NaOH)溶液检验滴加酚酞试液,观察溶液颜色的变化CNa2CO3(NaHCO3)固体除杂充分加热至
30、固体质量不变DMnO2、KCl固体分离溶解、过滤、洗涤、烘干、蒸发答案答案 BCO燃烧只生成CO2,CH4燃烧会生成CO2和H2O,故通过用干冷烧杯进行检验产物的方法能区分CO和CH4,A正确;Na2CO3、NaOH溶液均呈碱性,都能使酚酞试液变红,B错误;NaHCO3受热分解会生成Na2CO3、H2O和CO2,C正确;MnO2难溶于水,KCl易溶于水,故通过溶解、过滤、洗涤、烘干可得到MnO2,最后蒸发可得到KCl,D正确。10.(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
31、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。11.(2019北京,24,6分)如图“黑面包”实验中,蔗糖(C12H22O11)变黑,体积膨胀,变成疏松的炭,放出有刺激性气味的气体。【提出问题】改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢?【进行实验】分别取5 g糖粉进行实验,根据前2 min的现象对实验效果进行评分,记录如下:表1实验记录实验糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/效果得分1蔗糖4522652蔗糖51030813蔗
32、糖61550934冰糖41050915冰糖51522886冰糖a530757葡萄糖4153008葡萄糖555009葡萄糖610220【处理数据】分析表1,计算效果得分均值,结果如下:表2效果得分均值依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。【解释与结论】(1)蔗糖变成黑色的炭,发生了 (填“物理”或“化学”)变化。(2)推测放出的气体含SO2,从元素守恒角度说明理由:。(3)实验6中,a为 mL。(4)根据表2推断,“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、滴水和50。【反思与评价】(5)表2中,22 对应的均值为51.0,计算该值所依据的3个数据分别是 。(6)综合分析,使实验3
33、的效果得分高于实验4的因素有 。答案答案(1)化学(2)反应物中含硫元素、氧元素(3)6 (4)15(5)65、88、0(6)浓硫酸的体积、水的滴数解析解析(1)蔗糖变成黑色的炭,有新物质生成,故属于化学变化。(2)从元素守恒角度分析反应物的组成元素,浓硫酸中含有硫、氧、氢元素,蔗糖中含有碳、氢、氧元素,发生化学反应前后元素种类不变,所以生成物中也会有含硫、氧元素的物质,SO2气体含有硫、氧两种元素,故可推测产生的有刺激性气味的气体含SO2。(3)实验6中浓硫酸体积要与其他组实验形成对比,结合表2的数据知,a应为6。(4)由题中信息可知,依据均值推断最佳实验方案,均值越高,效果越好。根据表2推
34、断,水的滴数为15时对应均值最高。(5)从表1记录的实验数据中找出温度为22 时对应的数据:实验糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/效果得分1蔗糖4522655冰糖51522889葡萄糖610220表2中,22 对应的效果得分均值为51.0,则计算该值依据的是65、88、0这三个数据。(6)对比实验3、实验4:实验糖浓硫酸体积/mL水的滴数温度/效果得分3蔗糖61550934冰糖4105091可知糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数不同,温度相同;再结合表2 中冰糖对应均值高于蔗糖,所以使实验3的效果得分高于实验4的因素有浓硫酸的体积、水的滴数。思路分析思路分析首先理解实验要研究的问题,再调用已有的知
35、识,运用对比的方法将问题解决,系统分析科学推理中的假设、实验、证据之间的关系,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。12.(2016河南,23,10分)生活中常见物质的性质、制法等是化学研究的重要内容。(1)复分解反应发生后,生成物肯定不会是 (填“单质”或“化合物”)。(2)盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示。下列说法中正确的是 。a.m点所示溶液为碱性b.n点所示溶液中加紫色石蕊溶液显红色c.p点所示溶液中的溶质为NaCl和NaOHd.该图所对应操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中(3)浓硫酸和浓盐酸敞口放置均会变稀,这是为什么?(4)下图装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验,并检验生成的
36、气体产物。B装置玻璃管里可观察到的现象为 。C装置中反应的化学方程式为 。实验结束后,若要确定A装置的溶液中溶质的成分,请设计合理的实验方案,简要写出实验步骤、现象和结论。(提示:Na2CO3溶液呈碱性)(5)工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等,其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2 kg铁,理论上需要消耗铝的质量是多少?答案答案(1)单质(1分)(2)c(1分)(3)因为浓硫酸有吸水性,溶剂会增多;浓盐酸有挥发性,溶质会减少。(1分)(4)固体粉末由红色逐渐变黑(1分)CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O(1分)取少量A装
37、置中的溶液,加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),静置,取上层清液,向其中滴加几滴酚酞溶液。若溶液变成红色,则溶质为Na2CO3和NaOH;若溶液没有变成红色,则溶质为Na2CO3。(2分)(5)解:设理论上需要消耗铝的质量为x。8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3(1分)216 504x 25.2 kg=(1分)x=10.8 kg(1分)21650425.2 kgx21625.2 kg504答:理论上需要消耗铝10.8 kg。解析解析(1)复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应,因此生成物肯定不是单质。(2)根据图像可知,m点所示溶液的pH7,溶液显碱性,
38、说明氢氧化钠过量,此处溶液中的溶质是NaOH和NaCl,c正确;该图像起点处pH”“(1分)(5)根据表中CO2体积与锥形瓶内物质质量的关系,实验与实验相同,可得出白色粉末的成分为碳酸氢钠(1分,其他合理答案均给分)解析解析(1)二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊,故检验气体是否为二氧化碳,可选用澄清石灰水。(2)室温时,pH7,溶液呈碱性。测得该溶液的pH=3,则该溶液呈酸性。(3)根据固体全部溶解可知固体不是碳酸钙,说明甲同学的猜想不正确。(4)实验为NaHCO3与HCl的反应,化学方程式为NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2;实验应选用质量相等的NaHCO3、Na2CO3、白色粉末
39、,故a也为0.10;根据化学方程式计算得出,等质量的NaHCO3、Na2CO3生成CO2的体积V1V2。(5)由表中数据可知等质量的白色粉末与NaHCO3生成CO2的体积相等,故白色粉末应为NaHCO3。14.(2015陕西,17,3分)化学课外活动中,老师为大家演示了图1所示的趣味实验“魔棒生烟”,该实验原理的微观示意图如图2所示。(1)图示反应属于基本反应类型中的 反应。(2)小丽同学根据实验原理,又设计了图3所示的实验装置。用该装置与用玻璃棒做实验相比,明显的优点是 。(3)白烟成分NH4Cl中,氮元素的化合价是 。答案答案(1)化合(2)环保或污染小(3)-3解析解析(1)根据图示反应
40、可知,两种物质参加反应生成一种物质,属于化合反应;(2)浓氨水和浓盐酸都具有挥发性,有刺激性气味,会污染环境,小丽同学设计的实验装置气密性好,明显的优点是环保,可以减少污染;(3)NH4Cl中,氢元素的化合价为+1价,氯元素的化合价为-1价,设氮元素化合价为x,根据化合物中各元素的正、负化合价的代数和为0,则x+(+1)4+(-1)=0,解得x=-3。15.(2015贵州遵义,13,5分)某化学实验小组用两种方法验证空气中的氧气含量。方法一:如图A所示进行。(1)写出图A中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 ;(2)小星同学对该实验提出质疑:木炭在燃烧过程中,氧气浓度降低,参加反应的木炭m
41、(C)与氧气m(O2)的质量之比在 范围,生成的CO会使实验结果产生误差。方法二:如图B所示进行。(1)写出图B中红磷燃烧的化学方程式 ;(2)实验测定数据如下:(集气瓶的容积为100 mL)组别123456进入集气瓶中水的体积/mL302119221520分析实验数据,第2、3、4、6组验证出氧气约占空气体积的 ,第5组出现较大偏差的原因可能是 。答案答案方法一:(1)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O(2)方法二:(1)4P+5O2 2P2O5(2)20.5%(或21%或1/5或20%)装置漏气(或红磷量不足;或没有冷却到室温就打开了止水夹等)2(C)(O)mm38解析解析方法一:(
42、1)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水;(2)用图A装置测定空气中氧气的含量,实验开始时,木炭燃烧产生的二氧化碳气体被氢氧化钠溶液吸收;O2与C反应完全生成CO2时两者的质量比为8 3,若m(C)m(O2),此时过量的C与CO2反应生成CO,会使实验结果产生误差。方法二:(1)红磷在点燃的条件下生成五氧化二磷;(2)进入集气瓶内水的体积即为消耗氧气的体积。实验2、3、4、6组数据的平均值为20.5,集气瓶的容积为100 mL,因此氧气约占空气体积的20.5%;第5组数据明显偏小,出现较大偏差的原因可能是装置漏气,红磷的量不足,或装置未冷却到室温便打开止水夹等。38一、选择题一、选择题(每
43、小题2分,共10分)20分钟30分1.(2019南京玄武期末,8)下列家庭小实验不能成功的是()A.将缝衣针淬火处理后制钓鱼钩B.用6B铅笔芯做导电实验C.将食品干燥剂(CaO)加入水中制取石灰水D.将冷碟子放在蜡烛火焰上方制炭黑答案答案 A A项,缝衣针淬火处理后硬度变大,不容易弯曲,符合题意;B项,6B铅笔芯中含有容易导电的石墨,可以做导电实验,不符合题意;C项,CaO与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙微溶于水形成氢氧化钙溶液,不符合题意;D项,将冷碟子放在蜡烛火焰上方,蜡烛不完全燃烧可以生成炭黑,不符合题意。2.(2019扬州邗江期末,16)室温下,把CaCl2的饱和溶液和蒸馏水区别开来,下
44、列方法中不可行的是()A.加肥皂水B.分别通二氧化碳看是否有沉淀C.各取几滴滴于玻璃片上,烘干D.适当降温看是否有固体析出答案答案 BA项,向CaCl2的饱和溶液和蒸馏水中分别加肥皂水,前者泡沫多,后者泡沫少,可行;B项,二氧化碳与CaCl2的饱和溶液不反应,二氧化碳与蒸馏水能发生反应,但无明显现象,不可行;C项,各取几滴滴于玻璃片上,烘干,玻璃片上有固体物质的是CaCl2的饱和溶液,无固体物质出现的是蒸馏水,可行;D项,适当降温时,蒸馏水无固体析出,CaCl2饱和溶液中有少量固体析出,可行。3.(2018南京玄武一模,9)下列家庭小实验不能成功的是()A.用食盐水除铁锈B.用灼烧法区分羊毛和
45、尼龙C.用紫甘蓝和酒精制作酸碱指示剂D.用冷碟子收集蜡烛燃烧生成的炭黑答案答案 AA项,NaCl不能与氧化铁反应,无法用食盐水除铁锈;B项,羊毛的主要成分是蛋白质,在灼烧时能产生烧焦羽毛的气味,而尼龙则不能,可以用灼烧法区分;C项,由于紫甘蓝的汁液在不同酸、碱性溶液中会呈现不同的颜色,所以酒精浸泡捣烂的紫甘蓝可制酸碱指示剂;D项,蜡烛不完全燃烧产生的炭黑遇冷会附着在冷碟子上,可以用冷碟子收集蜡烛燃烧生成的炭黑。故选A。4.(2017泰州兴化一模,9)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案可行的是()A.木炭粉(CuO)在空气中灼烧B.KCl溶液(CaCl2)通入过量的CO
46、2,过滤C.NaCl溶液(Na2CO3)加入适量的澄清石灰水,过滤D.H2(HCl气体)依次通过足量的NaOH溶液和浓硫酸答案答案 DA项,木炭粉在空气中灼烧生成二氧化碳气体,不能除去杂质,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,实验方案不可行。B项,二氧化碳不能与CaCl2溶液反应,不能除去杂质,实验方案不可行。C项,Na2CO3能与适量的澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钠,不符合除杂原则,实验方案不可行。D项,HCl气体能与NaOH溶液反应生成氯化钠和水,氢气不与氢氧化钠溶液反应,再通过浓硫酸进行干燥,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,实验方案
47、可行。5.(2019宿迁宿北中学一模,14)实验室有两瓶失去标签的无色溶液,一瓶是稀硫酸,另一瓶是氢氧化钠溶液。下面是四位同学提供的四种试剂,其中不能将它们鉴别出来的是()答案答案 A A项,硫酸钠和稀硫酸不反应,和氢氧化钠也不反应,故不能鉴别;B项,无色酚酞试液遇稀硫酸不变色,但是遇到氢氧化钠会变成红色,故能鉴别;C项,硫酸铜溶液和稀硫酸不反应,但会和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀,故能鉴别;D项,碳酸钾溶液和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,和氢氧化钠不反应,故能鉴别。6.(2019苏州三区联考,30)(12分)铁是目前使用最广泛的金属。请回答下列问题。(1)身体一旦缺铁可能引起:。(2)工业炼铁的主
48、要设备是 。工业上选用赤铁矿(主要成分Fe2O3)为原料炼铁的化学反应方程式为 。(3)不锈钢是铁、铬(Cr)、镍(Ni)的合金,常用来制造医疗器械、餐具等。通过实验得知,铬和镍两种金属都能与稀硫酸反应生成氢气,分别得到硫酸铬(CrSO4)和硫酸镍(NiSO4)溶液。请写出铬(Cr)与稀硫酸反应的化学方程式:。(4)铁生锈的主要过程为FeFe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3xH2O.写出转化的化学方程式:。.转化生成Fe2O3xH2O,则x (x为整数)。二、非选择题二、非选择题(共20分)答案答案(1)贫血(2)高炉3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2(3)Cr+H2SO4 CrSO4+H
49、2(4).2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2.3解析解析(1)人体缺铁易引起贫血。(2)工业炼铁的主要设备是高炉。工业上选用赤铁矿(主要成分Fe2O3)为原料炼铁的原理是在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2。(3)铬(Cr)与稀硫酸反应生成硫酸铬和氢气。(4).铁、氧气和水反应生成氢氧化亚铁;.转化是氢氧化亚铁和氧气、水反应生成氢氧化铁,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,转化生成Fe2O3xH2O,氢氧化铁沉淀在空气中分解生成氧化铁和水,2Fe(OH)3 Fe2O3+3H2O,在转化成结晶水时,水的质量可
50、能变小或不变,则x3。7.(2019淮安金湖期末,15)(8分)某校化学实验室废液桶中装有含FeSO4、CuSO4的废水,若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费。某化学兴趣小组的同学,准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序”结合其他有关化学知识对废水进行处理。图1是他们设计的除去铜离子、回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案,图2是硫酸亚铁的溶解度曲线。请回答问题:(1)废水中加入过量的金属X是 。(2)利用溶液Y除去不纯的铜中的杂质,可观察到“有气泡放出”,反应的化学方程式为 ,该反应的基本反应类型是 。(3)为了得到纯净、干燥的铜,图1中“操作”正确的顺序是 、洗涤、烘干。(4)图2中硫酸
