1、 中考化学 （广东专用） 专题十五 实验方案的设计与评价 考点一 实验方案的设计 1.(2020天津,13,2分)下列实验方案设计正确的是( ) A.鉴别氮气和二氧化碳,将气体分别通入紫色石蕊溶液中,观察现象 B.除去氯化钙溶液中混有的氢氧化钙,加入过量稀盐酸 C.检验木炭粉中是否含有氧化铜,取少量样品滴加稀硫酸,观察现象 D.从饱和石灰水中得到氢氧化钙固体,采用降低温度的方法 答案答案 AC A项,将气体分别通入紫色石蕊溶液中,二氧化碳与水反应生成的碳酸可使紫色石蕊溶液变 红,氮气与水不反应,无明显现象,方案可行;B项,加入的稀盐酸过量,除去Ca(OH)2的同时引入新杂质;C项, 滴加稀硫酸
2、,若部分固体溶解,溶液变为蓝色,则含有氧化铜,若固体不溶解,溶液不变为蓝色,则不含有氧 化铜,方案可行;D项,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小,从饱和石灰水中得到氢氧化钙固体,应采用 升高温度的方法。故选A、C。 方法技巧方法技巧 除杂的原则是除去杂质且不能引入新杂质,可以采用物理方法,也可以采用化学方法。利用 物质的特性进行检验;利用物质间反应时产生的不同的现象进行鉴别。 2.(2018广东广州,19,2分)下列实验中,对应的现象和结论都正确且两者具有因果关系的是( ) 实验操作 现象 结论 A 常温下,将硫放入氧气中 剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰 硫能与氧气反应 B 向某无色溶液中滴入CaC
3、l2溶液 有白色沉淀产生 该溶液中一定含有碳酸盐 C 向CaCO3中滴加稀盐酸 有气泡产生 盐酸易挥发 D 用氯化钠溶液进行导电性实验, 观察小灯泡是否变亮 小灯泡变亮 氯化钠溶液中存在自由移动 的离子 答案答案 D 点燃条件下,将硫放入氧气中,剧烈燃烧,发出蓝紫色火焰,说明硫能与氧气反应,故A错误;向某 无色溶液中滴入CaCl2溶液,有白色沉淀产生,该溶液中不一定含有碳酸盐,也可能含有AgNO3,故B错误; CaCO3与稀盐酸反应生成二氧化碳,产生气泡,与盐酸的挥发性无关,故C错误;氯化钠溶液中含有自由移 动的钠离子和氯离子,可导电,故D正确。 易错警示易错警示 A易忽略题目中实验操作的条件
4、为常温,误以为任何条件下硫都能与氧气发生反应。 3.(2016广东广州,20,2分)根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是( ) A.图1比较Zn和Fe的金属活动性强弱 B.图2探究铁钉生锈时O2是否参与反应 C.图3比较红磷和白磷的着火点 D.图4测定空气中O2的含量 答案答案 B 图1没有控制单一变量,盐酸的溶质质量分数应该相同,故A错误;图2可以探究铁钉生锈时O2 是否参与反应,故B正确;若要比较红磷和白磷的着火点,白磷和红磷都应该放在薄铜片上,故C错误;木炭 与氧气反应生成二氧化碳气体,使瓶内压强基本不变,故D错误。 思路分析思路分析 题目中的四个实验均来自课本,考查学生设计
5、相关实验时对实验条件的控制及设计实验的 合理性等问题。 4.(2020重庆A,23,6分)学习复分解反应发生条件时,小红同学做了下表中的四个实验。 试管编号 试管内试剂 NaOH溶液 MgCl2溶液 Na2CO3溶液 Ba(NO3)2溶液 加入稀硫酸 后的现象 无明显现象 无明显现象 产生气泡 白色沉淀生成 (1)根据以上实验,可以判断试管中发生了复分解反应。试管中反应的化学方程式为 。 (2)小明同学向盛有NaOH溶液的试管中先加了一种试剂,再加稀硫酸,从而能说明试管中也发生了反 应,这种试剂是 。 (3)为了验证试管中是否发生复分解反应,小明同学进行了如下探究。 提出猜想猜想1:试管中没有
6、发生复分解反应,溶液中有MgCl2,即Mg2+和Cl-同时存在溶液中。 猜想2:试管中发生了复分解反应,溶液中无MgCl2。 老师提示S会对Cl-的检验有干扰,需要先除去,小明根据老师的提示和自己的猜想提出了以下实验方案。 2- 4 O 沉淀A的化学式是 。老师评价该方案时指出:设计思路正确,但试剂选择有误,你认为应该将所 选的试剂 改成 。 小明按照修改后的方案进行了实验,最后得出的结论是猜想1正确,则步骤、步骤中必然会观察到的 现象是 。 实验反思小明反思进行步骤时,加NaOH溶液采用了滴加的方式,但没有立即观察到任何现象,你认 为其中的原因是 。 设计方案 答案答案 (6分)(1)Na2
7、CO3+H2SO4 Na2SO4+CO2+H2O(1分) (2)酚酞溶液(1分)(或其他合理答案) (3)BaSO4(1分) BaCl2 Ba(NO3)2(共1分) 均有白色沉淀(1分) 氢氧化钠先与溶液中的酸反应(1分) 解析解析 (2)H2SO4和NaOH反应生成Na2SO4和H2O,无明显现象,可向盛有NaOH溶液的试管中加酚酞溶液 作为指示剂,当红色溶液变为无色,说明氢氧化钠和硫酸发生了反应。(3)氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸 钡白色沉淀的同时还会生成稀盐酸,而且加入的过量氯化钡溶液也会引入氯离子,无法根据步骤产生 的白色沉淀判断原溶液中存在氯离子,所以应将BaCl2改为Ba(NO3)2
8、。小明修改方案后得出结论是猜想1 正确,Mg2+和Cl-同时存在溶液中,步骤中Cl-与Ag+结合生成AgCl白色沉淀,步骤中Mg2+与OH-结合生 成Mg(OH)2白色沉淀,则步骤、中必然会观察到的现象是产生白色沉淀。硝酸钡和稀硫酸反应生成 硫酸钡和硝酸,加入的氢氧化钠首先与硝酸反应,没有明显现象。 易错警示易错警示 1.进行物质或离子的鉴别时,一定要注意试剂的正确选择。尤其是在鉴别Cl-、S时,由于 硫酸银是微溶物质,在含S的溶液中滴加硝酸银溶液也有可能产生白色沉淀,给Cl-的检验带来干扰,因 此通常先除去S,再检验Cl-。 2- 4 O 2- 4 O 2- 4 O 2.物质或离子的鉴别过程
9、中,要注意所加试剂不能引入被鉴别的物质或离子。 5.(2016广东广州,29,8分)皮蛋是我国传统的蛋制品,深受人们喜爱,由少量NaCl、CaO和过量Na2CO3混合 得到的粉末状混合物A是制皮蛋的配方之一。 (1)某化学兴趣小组从市场获取少量混合物A于烧杯中,缓慢加入足量蒸馏水,边加边搅拌,静置,过滤得滤 液。 该过程发生反应的化学方程式为 , 。 滤液中除含有Cl-、OH-外,还含有的阴离子是 。 (2)向混合物A中加入少量ZnSO4可改善皮蛋品质,该兴趣小组获得某样品,探究在混合物A中是否添加了 少量ZnSO4。 设计实验方案,完成下述表格。 限选用品与试剂:稀盐酸、 pH试纸、BaCl
10、2溶液、蒸馏水、AgNO3溶液 实验操作 预期现象和必要结论 步骤1:取少量样品于烧杯中,缓慢加入足量蒸馏 水,充分搅拌、静置、过滤 步骤2:取少量步骤1所得的滤液于试管中, 步骤3: ,说明样品中有ZnSO4 ,说明样品中没有ZnSO4 答案答案 (8分)(1)CaO+H2O Ca(OH)2(1分) Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3+2NaOH(1分) C(1分) (2)参考表达(每空1分,共5分) 2- 3 O 加入过量盐酸(1分) 开始时无现象,一段时间后有气泡产生,之后无现象(1分) 向步骤2溶液中滴加BaCl2溶液(1分) 若有沉淀生成 若没有沉淀生成(各1分) 加入过量盐酸
11、,并用pH试纸检测溶液pH(1分) pH试纸变为红色,溶液呈强酸性(1分) 向步骤2溶液中滴加BaCl2溶液(1分) 若有沉淀生成 若没有沉淀生成(各1分) 滴加BaCl2溶液,过滤(1分) 有白色沉淀生成(1分) 向步骤2所得滤渣中滴加过量盐酸(1分) 若沉淀没有完全溶解 若沉淀完全溶解(各1分) 解析解析 (1)将混合物 A 溶于水,发生反应的化学方程式为CaO+H2O Ca(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3+2NaOH;由于Na2CO3过量,则滤液中含有的阴离子有Cl-、OH-、C。(2)步骤1所得的滤液 中含有Na+、Cl-、OH-、C,C的存在会干扰S的检验,所以应
12、先除去C,然后再检验S。 2- 3 O 2- 3 O 2- 3 O 2- 4 O 2- 3 O 2- 4 O 易错警示易错警示 第(1)小题第问,学生不了解生石灰和水先发生反应或误以为生石灰能直接与碳酸钠反应, 写成CaO+Na2CO3 CaCO3+Na2O。 答题规范答题规范 第(2)小题步骤2,加入稀盐酸的目的是除去过量的碳酸根离子;步骤3必须向步骤2所得溶液 中滴加BaCl2溶液,不能向步骤1所得溶液中滴加BaCl2溶液,否则碳酸根离子会对硫酸根离子的检验造成 干扰。 6.(2019云南,27,7分)某无色溶液X是碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠溶液中的一种或两种溶液的混合溶 液。某兴趣小组的
13、同学为探究无色溶液X的成分,开展了如下的探究活动,请你一同参与完成: 【查阅资料】获得如下信息: 1.氯化钙溶液呈中性,与碳酸氢钠溶液混合不发生反应。 2.NaHCO3溶液呈碱性,与澄清石灰水反应生成白色沉淀。 【猜想与假设】针对无色溶液X中的溶质成分: 猜想一:含有Na2CO3 猜想二:含有NaHCO3 猜想三:含有 猜想四:是其中两种成分的混合溶液 序号 实验步骤 预设实验现象 预设实验结论 取样于烧杯中,滴入过量的 氯化钙溶液,过滤 产生白色沉淀 猜想一 取的滤液于试管中,滴入 适量的氢氧化钙溶液 猜想二不正确 取的滤液于试管中, 滴 入 溶液 溶液变红色 猜想三正确 【实验方案设计】
14、【综合结论】通过以上实验,得出无色溶液X是 。 【实验反思与拓展】 类比资料信息,NaHCO3与NaOH反应生成质量比为539的两种化合物,请写出反应的化学方程式 。 答案答案 (7分)猜想三:NaOH(或氢氧化钠) 【实验方案设计】正确 无明显现象 酚酞 【综合结论】碳酸钠和氢氧化钠(或Na2CO3和NaOH)的混合溶液 【实验反思与拓展】NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O 解析解析 猜想三:由题意可知,溶液X中的溶质可能是一种或两种,则猜想三是无色溶液X中含有氢氧化钠。 【实验方案设计】碳酸钠能与氯化钙反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀,实验加入过量氯化钙后有沉淀生 成,说明溶液中有碳酸
15、钠;碳酸氢钠能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,向实验的滤液中加入氢氧化钙 溶液没有白色沉淀生成,说明溶液中没有碳酸氢钠;实验加入过量的氯化钙溶液,既能检验碳酸钠,又能 除去碳酸钠,再向滤液中加入无色酚酞溶液观察是否变红检验氢氧化钠是否存在,溶液变红说明溶液X中 的溶质是碳酸钠和氢氧化钠。【实验反思与拓展】碳酸钠的相对分子质量为106,水的相对分子质量为 18,NaHCO3与NaOH反应生成两种物质的质量比为539,故反应的化学方程式为NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O。 规律总结规律总结 实验验证氢氧化钠和碳酸钠的存在应选用中性的氯化钙溶液和无色酚酞溶液,先向待测液 中加入足量的氯化钙
16、溶液检验并除去碳酸钠,再用无色酚酞溶液检验氢氧化钠是否存在。若实验过程 中有白色沉淀生成,滤液变红,则氢氧化钠和碳酸钠都存在;若只有白色沉淀,滤液不变红,则只有碳酸钠 存在;若无白色沉淀,滤液变红,则只有氢氧化钠存在。 7.(2020广东深圳,6,1.5分)下列实验不能达到相应目的的是 ( ) 考点二 实验方案的评价 A.验证木炭具有吸附性 B.观察乳化现象 C.探究铁生锈的条件 D.验证面粉在一定条件 下能爆炸 答案答案 C A项,木炭能够吸附红棕色气体二氧化氮,可以验证;B项,洗涤剂对油污有乳化作用,可以观察 到乳化现象;C项,铁钉与水和氧气共同接触时容易生锈,只与氧气接触或只与水接触,均
17、不易生锈,该选项 缺少铁钉与水、与水和氧气同时接触的对比实验,故无法探究铁生锈的条件;D项,面粉是可燃性固体,向 有燃烧蜡烛的密闭装置中鼓入空气,可以使小桶中的面粉因扩散而弥漫到装置内,达到一定浓度即可引 起爆炸,故该项能达到目的。 8.(2020广东广州,20,2分)下列实验中,根据实验现象可得到相应结论的是( ) 实验操作 现象 结论 A 将AgNO3溶液和Cu(NO3)2溶液分 别加入两支装有铁钉的试管中 铁钉表面分别有灰黑色固体 和红色固体析出 金属活动性由强到弱: FeCuAg B 用拇指堵住收集了CH4的试管口, 靠近火焰,移开拇指点火 发出尖锐爆鸣声 试管中CH4不纯 C 在螺旋
18、状细铁丝下端系一根火柴, 点燃火柴至快燃尽时,将铁丝插入 盛有氧气的集气瓶中 铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成 黑色固体 加热时铁丝可在氧气中迅速反应 生成铁锈 D 点燃某无色气体,在火焰上方罩一 个冷而干燥的小烧杯 产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有 水珠 该无色气体为氢气 答案答案 B 铁的金属活动性大于银和铜,能将银和铜从它们的盐溶液中置换出来,但该实验无法比较银 和铜的金属活动性强弱,故A错误;检验气体纯度时,若发出尖锐爆鸣声,说明气体不纯,故B正确;加热时铁 丝可在氧气中燃烧,生成四氧化三铁,故C错误;点燃某气体时,产生水,说明该气体中含有氢元素,不一定 为氢气,故D错误。 知识归纳知识归纳 B
19、项,若听到“噗”的声音,说明气体很纯;C项,铁与水、氧气共同作用生成铁锈。 9.(2020山西,8,2分)实验课上,同学们设计了如下四个实验,其中能达到目的的是( ) 答案答案 C A项,长颈漏斗的下端没有浸入液体里,气体会逸出,且氢气不能用向上排空气法收集;B项,冷 水温度达不到白磷的着火点,白磷不能燃烧;C项,装置中没有水蒸气,铁丝在干燥的空气里不易生锈;D项, 装置中缺少弹簧夹,红磷燃烧时集气瓶内的气体受热膨胀,会有部分气体逸出,不能测定空气中氧气的含 量,故选C。 10.(2019广东,13,2分)下列实验操作、现象或变化、结论对应关系正确的是( ) 选项 实验操作 现象或变化 结论
20、A 取少量井水,加入适量肥皂水,振荡 产生大量浮渣 井水为硬水 B 称量镁条在空气中燃烧前后质量 质量减少 不遵循质量守恒定律 C 向盛有NaOH溶液的试管中滴加几滴酚酞溶液 溶液变红色 NaOH溶液没有变质 D 将无色气体通入装有CuO粉末的玻璃管一段 时间后,加热 黑色固体变红 无色气体一定为H2 答案答案 A 往井水中加入适量肥皂水后,振荡,产生大量浮渣,则井水为硬水,故A正确;镁条燃烧后产生的 白烟扩散到空气中,导致质量减少,但反应仍然遵循质量守恒定律,故B错误;NaOH与空气中的CO2反应后 生成Na2CO3,Na2CO3溶液呈碱性,不能通过无色酚酞溶液检验NaOH溶液是否变质,故C
21、错误;除H2外,CO 也能还原CuO,使黑色的CuO变为红色的Cu,故D错误。 11.(2019广东广州,20,2分)下列实验中,现象正确且可得到相应结论的是( ) 实验操作 现象 结论 A 把硫在空气中点燃,再伸进 充满氧气的集气瓶里 硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,在氧气 中燃烧发出蓝紫色火焰 硫在空气中燃烧生成SO2, 在氧气中燃烧生成SO3 B 在电解器的玻璃管中加满水 ,接通直流电源 两极玻璃管中有气体生成,体积比是12 水是化合物,可分解 C 高温条件下,将CO通入Fe2O3 粉末 黑色粉末变为红色 可利用CO的还原性来炼铁 D 将带火星的木条置于一瓶盛 有氧气的集气瓶口上方 木条不
22、复燃 O2能支持燃烧 答案答案 B 硫在空气中和在氧气中燃烧均生成SO2,故A结论错误;水能在通电的条件下分解,正极产生O2, 负极产生H2,两者的体积比为12,故B正确;CO能将红色的Fe2O3还原为黑色的Fe,故C现象错误;将带火 星的木条置于盛有氧气的集气瓶口上方,木条不复燃,不能说明O2能支持燃烧,故D结论错误。 审题技巧审题技巧 C项,注意题目中现象的表述,仔细审题是得出正确答案的关键。 易错警示易错警示 D项,O2能支持燃烧,能使带火星的木条复燃,但D项操作及木条不复燃的现象不能说明O2能 支持燃烧。 12.(2018广东广州,12,2分)下列实验方案,不能达到相应实验目的的是(
23、) 答案答案 C 空气中二氧化碳含量较少,不能使澄清石灰水变浑浊,人体呼出的气体中CO2含量较高,能使 澄清石灰水变浑浊,故A正确;常温下H2O2分解速率很慢,不能使带火星的木条复燃,加入MnO2的试管中, H2O2分解速率加快,产生大量氧气,能使带火星的木条复燃,故B正确;试管内(有氧气)的白磷燃烧,水中(没 有氧气)的白磷不燃烧,该实验的目的是验证燃烧需要可燃物与氧气接触,故C错误;两支试管中,除一个 有二氧化碳,一个没有二氧化碳外,其他条件完全相同,符合控制变量的原则,可探究CO2对铜生锈是否有 影响,故D正确。 13.(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(
24、 ) 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;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:利用物质与瓶内空气中的氧气反应,又不生成气体, 使瓶内气体减少,压强变
25、小,冷却至室温后打开止水夹,水倒吸入集气瓶内,倒吸入集气瓶内的水的体积约 等于瓶内氧气的体积。 14.(2019吉林,10,1分)下列实验方案设计不能达到实验目的的是 ( ) A.用Ba(OH)2溶液除去NaNO3溶液中的CuSO4 B.用Na2CO3溶液鉴别NaOH溶液和CaCl2溶液 C.用稀H2SO4、Fe2O3和NaOH溶液制备Fe(OH)3 D.用酚酞溶液检验CaO中是否含有Ca(OH)2 答案答案 D A项,氢氧化钡与硫酸铜反应生成两种沉淀,能达到目的;B项,碳酸钠与氯化钙反应生成沉淀, 与氢氧化钠不反应,能达到目的;C项,氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁与氢氧化钠反应即可得到氢
26、 氧化铁沉淀,能达到目的;D项,氧化钙与酚酞溶液中的水反应生成氢氧化钙,故无法用酚酞溶液检验氧化 钙中是否含有氢氧化钙,不能达到目的。 15.(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( ) 选项 实验目的 实验设计 A 探究温度对分子运动快慢的影响 B 探究水对铁钉锈蚀的影响 C 探究空气是燃烧的必要条件 D 探究CO2与水发生反应 答案答案 A A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
27、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。 考点一 实验方案的设计 教师专用题组 1.(2016河北,14,2分)下图所示实验中得出的结果不正确的是( ) A.甲实验:火柴梗的a点最先炭化,说明火焰的外焰温度最高 B.乙实验:毛皮摩擦过的橡胶棒使验电器的金属箔片张开,说明橡胶棒带负电 C.丙实验:冷却后析出晶体,说明硝酸钾的溶解度随温度降低而减小 D.丁实验:滚摆从上向下运动,速度增大,说明重力势能减小,动能增大 答案答案 B 酒精灯的火焰温度外焰最高,火柴梗的a点最先炭化,A正确;用毛皮摩
28、擦过的橡胶棒能使验电 器的金属箔片张开,只能说明橡胶棒带电,但不能说明其带负电,B错误;滚摆从上向下运动时,重力势能减 小,动能增大,D正确。 2.(2017上海,51)实验室用锌粒与足量稀硫酸反应,制取氢气并还原4.0 g氧化铜。实验装置如下(装置气 密性良好,夹持仪器省略)。 仪器的名称是 ,A中反应的化学方程式是 。 B中生石灰作 剂;C中反应的化学方程式是 ;D中现象是 ,有关的化学方程式是 。 操作 判断依据 结论 方案一 方案二 为确定实验结束后氧化铜是否已基本消耗完,请设计两种不同的方案填入下表。 答案答案 锥形瓶 Zn+H2SO4 ZnSO4+H2 干燥 H2+CuO Cu+H
29、2O 无水硫酸铜变蓝 CuSO4+5H2O CuSO4 5H2O 操作 判断依据 结论 方案一 取少量C中反应后的样品于试管中,加 入适量稀硫酸或稀盐酸 固体溶解,溶液变成蓝色 氧化铜未完全参与反应 方案二 分别称量反应前后装置C的质量 反应前后质量差小于0.8 g 氧化铜未完全参与反应 解析解析 仪器是锥形瓶;锌与稀硫酸反应的化学方程式为H2SO4+Zn ZnSO4+H2。生石灰有吸 水性,可作干燥剂;氢气具有还原性,可与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,反应的化学方程式为 H2+CuO Cu+H2O;反应生成的水与白色的无水硫酸铜反应生成蓝色的硫酸铜晶体,化学方程式为 CuSO4+5H2
30、O CuSO4 5H2O。设计实验确定实验结束后氧化铜是否消耗完,可以用稀硫酸,若氧化铜 没有消耗完,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜,溶液变蓝色;若氧化铜消耗完,铜与稀硫酸不反应,没有明 显现象。也可以测定反应前后装置C的质量,利用质量差判断:4.0 g氧化铜完全转化为铜的质量为4.0 g =3.2 g,若反应后质量减小0.8 g,则氧化铜消耗完;若反应前后质量差小于0.8 g,则氧化铜未完全参与反 应。 64 80 3.(2017黑龙江哈尔滨,12,2分)区分下列各组物质的两种方法都正确的是( ) 考点二 实验方案的评价 选项 待区分物质 方法一 方法二 A 软水与硬水 蒸干观察 加肥皂水观察
31、 B 磷矿粉与碳铵 观察颜色 闻气味 C 呼出气体与空气 伸入带火星的木条观察 通入澄清石灰水观察 D 棉线与尼龙线 观察颜色 点燃后观察 答案答案 B 硬水蒸干有固体存在,软水蒸干也可能有固体存在,所以用蒸干的方法无法区分软水与硬水, A错误。磷矿粉是灰白色固体,碳铵是白色晶体,观察颜色可以区分;磷矿粉没有气味,碳铵有氨味,通过闻 气味可以区分,B正确。向呼出气体与空气中伸入带火星的木条都无明显变化,无法区分,C错误。棉线 与尼龙线通过观察颜色无法区分,D错误。 4.(2016陕西,14,2分)下列各组依据实验目的设计的实验方案中合理的是( ) 选项 实验目的 实验方案 A 验证某可燃性气体
32、中含有H2 点燃气体,在火焰上方罩干冷烧杯,观察烧杯内壁是否出现液滴 B 除去NaCl中的Na2SO4 加水溶解,再加过量BaCl2溶液后过滤、蒸发、结晶 C 检验NaOH是否变质 取样加水后滴加无色酚酞溶液,观察溶液颜色是否变红 D 鉴别化肥KNO3和NH4Cl 取样与熟石灰混合研磨,闻气味 答案答案 D 含有氢元素的可燃性气体燃烧,都有水生成,无法验证该可燃性气体中是否含有氢气,故A错 误;加入过量氯化钡,硫酸钠与之反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钠,过滤后溶液中溶质为氯化钠和氯化 钡,蒸发、结晶后氯化钠晶体中含有杂质氯化钡,故B错误;氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸 钠,碳酸钠溶液显碱
33、性,滴加无色酚酞溶液,酚酞溶液也变红,无法检验,故C错误;氯化铵为铵态氮肥,与熟 石灰混合研磨,会生成有刺激性气味的气体,故D正确。 5.(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NaOH d.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
34、化碳还原氧化铁的实验,并检验生成的气体产物。 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)固体粉末由红棕色逐渐变黑(1分)
35、CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O(1分) 取少量A装置中的溶液,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) 216 504 x 25.2 kg = (1分) 216 50425.2 kg x x=10.8 kg (1分) 答:理论上需要消耗铝10.8 kg。 21625.2 kg 504 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
36、种新的化合物的反应,因此生成物肯定不是单质。 (2)根据题目图像可知,m点所示溶液的pH7,溶液显碱性,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pH7,随着溶液的加入,pH逐渐 增大,说明起始溶液呈酸性,是盐酸,加入的试剂是氢氧化钠溶液,d错误。(3)浓硫酸有吸水性,溶剂质量会 增加,溶液浓度变小;浓盐酸有挥发性,溶质质量会减小,溶液浓度变小,因此敞口放置后均会变稀。 (4)一氧化碳还原氧化铁时,由于生成了铁粉,因此可观察到的现象是玻璃管内的固体粉末由红棕色变为 黑色。C中澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀而变浑浊。A装置中的氢氧化钠溶液用于除 去二氧
37、化碳,因此实验结束后,A装置的溶液中一定含有碳酸钠,可能含有氢氧化钠。设计实验时,只需证 明有无氢氧化钠即可,先取少量A中溶液,加入足量的氯化钡或氯化钙溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞, 若溶液变红,说明溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠,否则,只含有碳酸钠。(5)根据题意可写出铝和四氧化三 铁反应的化学方程式为8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3;已知铁的质量为25.2 kg,利用化学方程式即可计算出 消耗铝的质量。 1.(2019广东广州花都一模,13)下列实验设计与结论对应关系正确的是( ) 考点一 实验方案的设计 实验设计 结论 A 二氧化碳与水反应 B 不同的物质在同一溶 剂中溶解性不
38、同 实验设计 结论 C 燃烧的条件之一是温度达到可 燃物的着火点 D 探究空气和人体呼出气体中CO2 的含量 答案答案 C 实验过程中,塑料瓶变瘪,可能是由于二氧化碳溶于水导致的,也可能是二氧化碳和水反应导 致的,也可能是二氧化碳溶于水、和水反应共同导致的,故A错误;溶剂不同、溶质相同,不能验证不同的 物质在同一溶剂中溶解性不同,故B错误;热水中的红磷和氧气接触,不能燃烧,是因为温度没有达到红磷 的着火点,因此燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点,故C正确;实验过程中,燃着的小木条都不熄 灭,不能探究空气和人体呼出气体中CO2的含量,故D错误。 2.(2019广东广州中大附中一模,20)控制
39、变量法是实验探究的重要方法,下列实验方法的设计中,能达到 实验目的的是( ) A.图甲比较铁、铜的金属活动性强弱 B.图乙探究金属的锈蚀是否需要水 C.图丙探究MnO2对H2O2分解的催化作用 D.图丁探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度 答案答案 B 酸的种类不同,因此无法比较铁和铜的金属活动性强弱,故A错误;由题乙实验可知铁钉分别 在干燥的空气和潮湿的空气中,二者的控制因素是水,故选项B正确;要探究催化剂的影响,应该选择溶质 质量分数相同的过氧化氢溶液,故C错误;由于水中的红磷与氧气不能接触,因此不能探究出温度的影响, 故D错误。 知识拓展知识拓展 控制变量法的基本思路:假设某个探究的实验
40、对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响, 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A因素,观察实验对象的变化情况。 3.(2020广东深圳光明新区一模,11)氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,加热条件下能与氧气继 续反应生成氧化铜。如图所示是某工厂以含铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程。 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 开始沉淀 7.5 2.7 4.8 完全沉淀 9.0 3.7 6.4 (1)步骤中对含铜矿石进行“预处理”的方法是将其粉碎,其目的是通过 ,加快化学
41、 反应速率。 (2)步骤排出的“炉气”中可能含有有害气体SO2,作出这一判断的依据是 。 (3)步骤中用稀硫酸处理在工艺上叫酸洗。酸洗时发生反应的一个化学方程式为 。 (4)步骤加试剂X是将+2价铁元素全部转化为+3价,步骤调pH是将+3价铁元素全部转化为Fe(OH)3沉 淀。为确保只将+3价铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀,而不影响溶液中的铜元素,则pH的调控范围最好 是 。 (5)步骤中的“操作W”包括过滤、 、烘干;烘干时要隔绝空气,其目的是 。 (6)从环保角度,你的一条合理化建议是 。 【资料卡片】常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH见下表。 答案答案 (1)增大接触面积
42、(2)质量守恒定律 (3)CuO+H2SO4 CuSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O或FeO+H2SO4 FeSO4+H2O (4)3.7pH4.8 (5)洗涤 防止生成的氧化亚铜被氧化 (6)焙烧时对炉气进行处理 解析解析 (1)步骤中对含铜矿石进行“预处理”的方法是将其粉碎,是为了通过增大接触面积,加快化学 反应速率。(2)步骤排出的“炉气”中可能含有有害气体SO2,是根据质量守恒定律,化学反应前后元 素的种类不变,含铜矿石中含有硫元素,则可能生成二氧化硫。(3)步骤中酸洗时,氧化铜与稀硫酸反应 生成硫酸铜和水,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,氧化亚铁
43、和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水。 (4)步骤加试剂X是将+2价铁元素全部转化为+3价,步骤调pH是将+3价铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀, Fe(OH)3完全沉淀时的pH最小为3.7,为了不影响溶液中的铜元素,pH不能达到4.8,故pH的调控范围最好 是3.7pH”“=”或“”);酸化浸取时Ca(OH)2和 NH4Cl反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为 。 (3)向滤液1中通入NH3调节溶液pH至11,主要目的是:使滤液2能吸收更多CO2; 。 二、非选择题(共41分) (4)流程中可循环利用的物质是NH4Cl和 。 答案答案 (1)过滤 (2) Ca(OH)2+2NH4Cl Ca
44、Cl2+2H2O+2NH3 (3)除去氯化镁杂质 (4)NH3 解析解析 (1)分离不溶性固体和液体常用过滤的方法。(2)酸化即使溶液呈酸性,故所加NH4Cl溶液的pH7。 (3)根据题目资料显示,氨水的pH大于氢氧化镁完全沉淀所需的pH,故加入氨水能完全除去溶液中的Mg2+。 (4)酸化浸取时产生的NH3能在调节pH的步骤中重新利用;最后一步获得碳酸钙后的母液为NH4Cl溶液, 能在第一步酸化中重新利用。 4.(2020广东广州二中二模,29)(9分)在做盐与盐反应的分组实验时,第一组学生进行NaCl和AgNO3溶液 的反应,第二组学生进行Na2CO3和AgNO3溶液的反应。实验结束后,两组
45、同学将全部的浊液集中倒进一 个废液缸中。 浊液的白色沉淀物质是 和 (填化学式,下同)。 化学兴趣小组对浊液进行过滤,探究滤液的成分。 限选试剂:稀盐酸、AgNO3溶液、稀硫酸、CaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液。 (1)提出合理假设。不考虑两组实验均恰好完全反应,滤液中除了有NaNO3外,还有哪些溶质? 假设1: ; 假设2: ; 假设3: ; 假设4:Na2CO3和NaCl。 实验操作 预期现象 结论 步骤1: 假设4成立 步骤2: (2)完成实验方案。请填写实验操作及与表中结论相符的预期现象: 答案答案 AgCl Ag2CO3 (1)Na2CO3 NaCl AgNO3(顺序可换) (2
46、) 实验操作 预期现象 结论 步骤1:取少量滤液于试管中,滴 加过量Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀产生 假设4成立 步骤2:取上述步骤上层清液于 另一试管中,加入AgNO3溶液 有白色沉淀产生 解析解析 (1)将第一、二组学生的NaCl、AgNO3、Na2CO3三种溶液混合,AgNO3能与另外两种发生反应,故 可能存在三种反应物中任意一种过量或NaCl、Na2CO3均过量的情形。(2)检验Na2CO3和NaCl同时存在, 需先取少量滤液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液检验Na2CO3,并完全除去C,再过滤取滤液或取上层 清液于另一试管中,滴加AgNO3溶液,将NaCl检验出。 2- 3
47、 O 误区警示误区警示 易进入惯性思维,没有仔细看清题目对试剂的要求,看到检验Na2CO3和NaCl同时存在,就先入 为主地套用先加稀硝酸,再加硝酸银的方法。 5.(2019广东佛山盐步中学二模,15)(19分)硫酸亚铁铵晶体化学式为aFeSO4 b(NH4)2SO4 cH2O,在制药、电 镀方面有广泛的应用。 资料:硫酸亚铁铵晶体易溶于水,不溶于乙醇;硫酸亚铁铵晶体受热时,在200 以下只有结晶水失去。 【探究一】制备硫酸亚铁铵晶体。学生用含有少量铜的废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体,流程如图1: (1)在盛有废铁屑的容器中,倒入热水和洗涤剂,充分搅拌以除去废铁屑表面的油污,这是利用洗涤剂 的 作用;操作中发生反应的化学方程式为 。 (2)过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。 (3)操作中过滤时,要趁热进行,说明:温度高,FeSO4溶解度 (填“大”或“小”),过滤后得到的 固体中一定含有的物质是
