2020年山东中考化学复习课件16-专题十六　实验方案的设计与评价.pptx

1、考点一 实验方案的设计 1.(2019山东临沂,29,8分)老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜粉和氧化铁(Fe2O3)粉末中的一种 或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量研究。 (1)定性实验:,A组 2019年山东中考题组,写出“红色粉末全部消失”发生反应的化学方程式 。 (2)定量实验: 取该粉末4 g放入硬质玻璃管中,先通CO,然后再用酒精喷灯加热一段时间,停止加热继续通入CO至装置冷 却。实验装置如图:,实验时,先通CO再加热的目的是 。 若该粉末全部是氧化铁,在硬质玻璃管中观察到的实验现象是 。B装置是用于吸 收二氧化碳并收集CO,其中盛放的试剂最好是 。 A.NaOH溶液

2、B.稀盐酸 C.水 如果该实验没有装置B、C,实验造成的危害是 。 若该粉末为铜粉和氧化铁的混合物,待装置完全冷却至室温,称得硬质玻璃管内剩余固体的质量为m g。 则m的取值范围是 。,答案 (1)无明显现象 Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O (2)防止一氧化碳和装置内的空气形成混合气体 发生爆炸 红色物质变成黑色 A 未反应的一氧化碳排放到空气中污染环境 2.8 gm4 g,解析 (1)在金属活动性顺序中铜在氢的后面,铜不和稀盐酸反应,无明显现象;氧化铁和稀盐酸反应生成氯 化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O。 (2)为了防止一氧化碳和装置内的空气形

3、成混合气体发生爆炸,所以先通一氧化碳,排净空气再加热。 CO可将红色的Fe2O3还原为黑色的Fe;NaOH溶液可吸收二氧化碳,并被排到装置C中,进而收集到CO;一氧化 碳有毒,直接排放到空气中会污染环境。假设4 g粉末全部都是氧化铁,设4 g氧化铁完全反应生成铁的质 量为x, Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112 4 g x = ,x=2.8 g 因为该粉末为铜粉和氧化铁的混合物,则m的取值范围是2.8 gm4 g。,知识归纳 一氧化碳还原氧化铁的主要实验步骤及注意事项:先通后点,先撤后停;先点后通会爆炸,先停后 撤被氧化。,2.(2019山东潍坊,26,10分)小苏打和食盐是

4、厨房中常见物质。现有一包白色固体,可能由碳酸氢钠、氯化钠 中的一种或两种物质组成。某科学小组同学展开了系列研究。 (一)定性分析 【实验目的】确定白色固体的组成 【实验方案】 【实验结论】小明同学经过上述实验得出结论:该白色固体由碳酸氢钠、氯化钠两种物质组成。 (1)步骤发生反应的化学方程式是 ; (2)步骤中的澄清石灰水也可以用其他碱溶液代替,如 ; (3)科学小组认真研究讨论后认为,此方案不能得出小明同学的结论。一致认为将上述方案中使用的一种,试剂进行调换,如仍出现上述现象,则小明同学的结论正确。调换措施是 。 (二)定量分析 【实验目的】测定该白色固体中碳酸氢钠的质量分数 【实验方案】该

5、小组利用下图所示的实验装置(固定装置已略去,装置气密性良好)进行实验,每一步反应均 完全进行。,(1)首先称取a克该样品放入装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是 (填序号,可重 复选择); a.称量装置丙的质量 b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹 c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞 (2)如果没有装置乙,会造成测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”); (3)装置丁的作用是 。 (三)拓展交流 经查阅材料:将二氧化碳气体持续通入一定量的氢氧化钠溶液中会先后发生以下两个化学反应:2NaOH+ CO2 Na2CO3+H2O Na2CO3+CO2+H2O 2NaHC

6、O3 小明同学将5 g二氧化碳气体通入100 g 5%的氢氧化钠溶液中,充分反应后,所得溶液的溶质是 (填化学式)。,答案 (10分,除特别说明2分外,其余每空1分) (一)定性分析 (1)(2分)NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2 (2)Ba(OH)2溶液或氢氧化钡溶液 (3)将稀盐酸改为稀硝酸 (二)定量分析 (1)(2分)bacba (2)偏大 (3)防止空气中的二氧化碳(CO2)和水蒸气(H2O)进入丙,影响实验结果 (三)拓展交流 (2分,只写一个不得分)Na2CO3、NaHCO3,解析 (一)定性分析 (1)碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式为Na

7、HCO3+HCl NaCl+H2O+CO2; (2)氢氧化钡溶液中通入二氧化碳也变浑浊,可以代替石灰水来检验二氧化碳;(3)加入的稀盐酸中有Cl-,影响 了原物质中Cl-的检验,把稀盐酸改为稀硝酸就能得出正确结论。 (二)定量分析 (1)为了准确测量二氧化碳的质量,打开弹簧夹,通入足量的氮气(排尽装置中的空气,防止空气中的二氧化碳 造成影响),关闭弹簧夹;称量装置丙的质量;打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞;打开弹簧夹, 通入足量的氮气(把装置中的二氧化碳全部赶到装置丙中去),关闭弹簧夹;称量装置丙的质量,故顺序为b acba;(2)如果没有装置乙干燥,水蒸气和二氧化碳一并被装置丙

8、吸收,测得二氧化碳的质量偏大,造成 测定结果偏大;(3)装置丁可防止空气中的二氧化碳(CO2)和水蒸气(H2O)进入丙,影响实验结果。 (三)拓展交流 设5 g氢氧化钠完全反应需要二氧化碳的质量为x,生成碳酸钠的质量为y。 2NaOH + CO2 Na2CO3+H2O,80 44 106 5 g x y = ,x=2.75 g = ,y=6.625 g 根据计算可知,二氧化碳剩余5 g-2.75 g=2.25 g,故发生第二个反应。设2.25 g二氧化碳反应需碳酸钠的质量 为z。 Na2CO3+CO2+ H2O 2NaHCO3 106 44 z 2.25 g = ,z5.42 g 根据计算可知

9、,碳酸钠没有完全反应,故溶液中的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠。,3.(2019山东威海,15,7分)实验测成分 小伟同学在实验室中对某品牌除锈剂的有效成分及含量进行探究。 (1)定性检验: 小伟同学使用 、 分别与除锈剂反应,通过实验现象确定除锈剂的主要成分是硫 酸。 (2)定量测定: 小伟同学利用碳酸钠溶液测定除锈剂中硫酸的质量分数,实验过程如下: 向烧杯中加入50 g除锈剂; 向除锈剂中滴加碳酸钠溶液,边滴加边搅拌,至不再有气泡放出,共消耗碳酸钠溶液40 g; 反应后,烧杯中剩余物质的总质量为87.8 g。 (除锈剂中其他成分不与碳酸钠反应,反应中产生的气体全部逸出) 根据上述实验数据计算除锈剂

10、中硫酸的质量分数。,答案 (1)紫色石蕊试液(合理即可) 硝酸钡溶液(合理即可) (2)二氧化碳的质量=50 g+40 g-87.8 g=2.2 g(1分) 解:设除锈剂中硫酸的质量为x Na2CO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+CO2(1分) 98 44 x 2.2 g = (1分) x=4.9 g(1分) 100%=9.8%(1分) 答:除锈剂中硫酸的质量分数为9.8%。,解析 (1)要想证明除锈剂的主要成分是硫酸,先用紫色石蕊试液检验除锈剂显酸性,再用硝酸钡溶液检验 除锈剂中有硫酸根离子。 (2)首先根据质量守恒定律可知二氧化碳的质量=50 g+40 g-87.8 g=2.2 g,

11、然后通过化学方程式计算,求出硫 酸的质量,进而求出硫酸的质量分数。,4.(2019山东济宁,16,11分)(1)过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与二氧化碳反应生成氧气,化学反应方 程式为:2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,这一原理广泛应用于潜水艇中密闭舱室的氧气再生技术,可同时完 成产生氧气和吸收二氧化碳的双重功能。 课外研究小组为验证其可行性,利用石灰水、稀盐酸、浓硫酸、过氧化钠和饱和石灰水等设计并进行以下 实验(见图1): 图1,图2 A是CO2的发生装置,可选用图2中的 (填序号),有关反应的化学方程式是 ; B装置的作用是 ;,为保证干燥、纯净的CO2气体进入D装

12、置,装置C应选用的物质是 ; 检验E装置集气瓶中气体的方法是 ; 若装置E中石灰水出现轻微白色浑浊,原因是 。 (2)生活中经常遇到一些“长相”类似的物质,如家庭制作食品用到的碳酸钠和碳酸氢钠。区分二者,比较 简单的方法就是溶解度法(溶解度曲线见下图)。,小亮同学利用这种方法,在室温条件下设计了下面实验,请完善实验内容:,现有碳酸钠(2 g)、碳酸氢钠(2 g)和足量蒸馏水。请仿照上述中的方法和实验设计,在室温条件下,调整 变量、自主设计实验,进一步区分碳酸钠、碳酸氢钠两种物质:,答案 (1)b或c CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 除去CO2中的杂质HCl 浓硫酸 将带火 星

13、的木条伸入集气瓶内,若木条复燃,证明集气瓶内的气体为氧气 D中CO2未完全反应 (2)NaHCO3 Na2CO3 ,解析 (1)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳,属于固液常温型,选用b或c作为发生装置,反应的 化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2;装置B中的碳酸氢钠溶液是为了除去二氧化碳中的 HCl;装置C用来干燥二氧化碳,选用的试剂是浓硫酸;D中二氧化碳如果没有完全反应,会和E中的石灰 水反应出现浑浊。 (2)室温下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的,所以溶解少的是NaHCO3,溶解多的是Na2CO3;等质量的碳 酸钠和碳酸氢钠在室温下完全溶解时,用水多的是碳酸氢钠,

14、用水少的是碳酸钠。,考点二 实验方案的评价,1.(2019山东临沂,12,2分)根据你所学的化学知识和生活经验判断,下列做法不科学的是 ( ) A.用肥皂水区分硬水和软水 B.用钢刷、沙等擦洗铝制炊具 C.用燃烧的方法区分羊毛纤维和合成纤维 D.用相互刻画来比较黄铜片(铜锌合金)和铜片的硬度,答案 B 加入肥皂水,若产生泡沫较多,则是软水,若产生泡沫较少,则是硬水,故A正确;铝在空气中能与氧 气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止铝进一步被氧化,用钢刷、沙等擦洗,会破坏铝制炊具 表面的氧化膜,故B错误;产生烧焦羽毛气味的是羊毛纤维,产生特殊气味的是合成纤维,故C正确;合金的硬 度比组

15、成它的纯金属的硬度大,用相互刻画来比较黄铜片(铜锌合金)和铜片的硬度,故D正确。,2.(2019山东德州,15,3分)下列实验方案不能达到实验目的的是( ),答案 C 木炭粉和稀硫酸不反应,铁粉和稀硫酸反应产生气体,故A能达到实验目的。棉线一点即着,火焰 呈黄色,燃烧的气味和烧纸一样,会留下很少的深灰色灰烬;合成纤维在靠近火焰的高温区时会先收缩然后 熔化,冒黑色浓烟,发出一种刺鼻芳香剂的气味,灰烬为黑褐色硬块,故B能达到实验目的。锌与氯化亚铁和 氯化铜都能反应,故C不能达到实验目的。氧气和氢氧化钠不反应,二氧化碳和氢氧化钠反应,故D能达到实 验目的。,3.(2019山东泰安,17,1分)控制变

16、量是实验探究的重要方法。下列实验设计不能达到实验目的的是 ( ),答案 A 两个实验中用的酸不同,无法探究铁、镁金属活动性强弱,故A不能达到实验目的;二氧化碳不能 使干燥的蓝色石蕊试纸变红,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,故B能达到实验目的;碘微溶于水,易溶于酒精, 故C能达到实验目的;红墨水在冷水中扩散慢,在热水中扩散快,故D能达到实验目的。,方法总结 实验方案的评价一般从以下几个方面进行:可行性、安全性、简约性、经济性、环保性。,4.(2019山东青岛,27,8分)实验是进行科学探究的重要方式。请根据下图回答问题。 (1)用图A所示装置蒸发食盐水时,玻璃棒的作用是 。 (2)用图B所示装置在空

17、气中点燃氢气,该反应的化学方程式为 。 在点燃氢气等可燃性气体前,一定要先 。 (3)图C所示装置是探究铜生锈的部分实验,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3。实验所用铜片形 状、大小相同。一段时间后,试管中铜片保持光亮,试管中铜片出现绿色锈渍。对比试管的实验 现象,得出的结论是 。,(4)甲同学用图D所示装置探究二氧化碳能否与氢氧化钠发生反应。他向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入 10%的氢氧化钠溶液50 mL,迅速拧紧瓶盖,振荡,观察到软塑料瓶变瘪。由此得出结论:二氧化碳能与氢氧 化钠发生反应。乙同学认为甲同学的实验方案不严谨,理由是 。乙同学利用图D所示装置,补做一个对比实验:将

18、甲同学实验中的 换成 ,实验步骤与甲同学完全相同,对比两个实验的现象得出结论:二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。,答案 (1)搅拌,使液体受热均匀,防止液滴飞溅 (2)2H2+O2 2H2O 验纯 (3)铜生锈需要有氧气的参与 (4)二氧化碳能溶于水,并且与水发生反应,使压强减小,塑料瓶变瘪 氢氧化钠溶液 水,解析 (1)蒸发时,玻璃棒的作用是搅拌,使液体受热均匀,防止液滴飞溅;(2)点燃氢气等可燃性气体前一定 要检验气体的纯度,氢气在氧气中燃烧生成水,化学方程式为2H2+O2 2H2O;(3)实验的不同点在于 中没有氧气,中有氧气,中铜未生锈,中的铜生锈说明铜生锈需要有氧气参与;(4)利用图D装

19、置实验不 能证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,因为氢氧化钠溶液中的水也可溶解二氧化碳并能和二氧化碳反 应,使压强减小,软塑料瓶变瘪;要想得出正确结论,可以做一个对比实验,把氢氧化钠溶液换成水,若软塑料 瓶变瘪的程度小,可证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应。,考点一 实验方案的设计,B组 20152018年山东中考题组,1.(2018山东聊城,14,3分)分离、提纯、除杂、鉴别是化学实验的重要手段,下列实验设计不能达到实验目 的的是 ( ),答案 B 粗盐中的氯化钠能溶于水,泥沙不溶于水,所以可用溶解、过滤、蒸发结晶的方法除去粗盐中的 泥沙,故A正确;氯化钠的溶解度受温度影响比较小,硝酸钾的溶解度

20、受温度影响比较大,所以从混有少量 NaCl的KNO3中得到较纯净的KNO3固体,应该用降温结晶的方法,故B错误;氯化钡与氯化镁不反应,能与硫 酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,所以可用适量的BaCl2溶液除去MgCl2溶液中的少量MgSO4,故C正确;碳 酸钙不溶于水,氢氧化钠溶于水放热,温度会升高,硝酸铵溶于水吸热,温度会降低,而氯化钠溶于水,温度几 乎不变,所以可用加水,观察的方法加以鉴别,故D正确。,方法总结 本题难度不大,化学实验方案的设计是考查学生能力的主要题型,同时也是实验教学的难点,在 具体设计时要对其原理理解透彻,可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。,易错警示

21、 溶解度受温度影响比较小的物质,用蒸发结晶的方法得到晶体;溶解度受温度影响比较大的物 质,用降温结晶的方法得到晶体。,2.(2018山东德州,16,3分)下列实验操作中,不能达到实验目的的是 ( ),答案 C 加入肥皂水,泡沫较多的是软水,泡沫较少的是硬水,故A能达到实验目的;除去粗盐中的泥沙的 步骤是溶解、过滤、蒸发结晶,故B能达到实验目的;氢氧化钠与二氧化碳反应,与一氧化碳不反应,把原物 质除去了,故C不能达到实验目的;Fe和氯化镁不反应,与氯化铜反应,证明活动性:MgFeCu,故D能达到实 验目的。,3.(2017山东聊城,13,3分)下列有关物质区分方法不正确的是 ( ) A.用水区分

22、氢氧化钠和氯化钠 B.用氢氧化钙区分氯化钾和氯化铵 C.实验室用品尝的方法区分食盐和蔗糖 D.用灼烧闻气味的方法区分羊绒线和棉线,答案 C 氢氧化钠溶于水溶液温度升高,氯化钠溶于水溶液温度几乎不变,故A正确;氯化铵与氢氧化钙反 应有刺激性气味的气体产生,氯化钾与氢氧化钙不反应,故B正确;在实验室不能用品尝药品的方法区分药 品,故C错误;羊绒线的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,而灼烧棉线没有这种气味,可以区分,故D 正确,4.(2016山东泰安,11,2分)某同学设计了以下四个实验方案,理论上正确,操作上可行,经济上合理的是 ( ) A.Cu CuCl2 Cu(OH)2 B.H2O O2

23、 MgO C.CaCO3 CaO Ca(OH)2 NaOH溶液 D.MgCl2 Mg(OH)2 Mg,答案 C 铜不与稀盐酸反应,故A错误;水通电分解生成氢气和氧气,镁与氧气反应生成氧化镁,该方案理 论上正确,但水通电分解制取氧气的成本较高,经济上不合理,故B错误;碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二 氧化碳,氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,该方案理论 上正确,操作较为简便,经济上也合理,故C正确;氯化镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,钠 不能与氢氧化镁反应生成镁,故D错误。,方法总结 实验方案的设计应遵循经济性、可行性、安全性和简约性的原则。

24、,易错警示 铜排在H的后面,不能与稀盐酸反应。,5.(2017山东泰安,27,6分)某同学设计如下实验,测定某品牌碳酸饮料中CO2的含量,设计如下实验步骤: 将250 mL瓶装碳酸饮料放在冰箱中冷冻一段时间(未结冰); 将饮料从冰箱内取出,迅速加入溶质质量分数为50%的NaOH溶液5 mL;倒转饮料瓶,轻轻振荡,然后放置 恢复至室温,作待测液; 按下图连接实验装置。取50 mL待测液置于装置B的锥形瓶中,关闭开关K,打开分液漏斗的活塞,向锥形 瓶中注入稀硫酸,至不再产生气泡,关闭活塞;,打开开关K,向装置中鼓入空气,一段时间后,将C装置中的物质过滤,洗涤,烘干称量质量为0.394 g。 资料:

25、CO2与足量Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀。碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。实验中各种 溶液的密度都视为1 g/mL。 根据以上实验过程完成下列问题: (1)上述实验过程中,C装置中的现象是 ; (2)装置A中发生的化学反应方程式为 ,装置D的目的是 ; (3)步骤冷冻碳酸饮料的目的是 ; (4)步骤鼓入空气的目的是 ; (5)根据题中提供的数据计算此品牌碳酸饮料中CO2的含量为 g/L(加入的NaOH溶液的体积可忽略 不计)。,答案 (1)冒气泡,溶液变浑浊 (2)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O 防止空气中的二氧化碳进入C装置,干扰实验结果 (3)防止二氧化碳逸出(其他

26、合理答案也可) (4)将产生的CO2全部排入C中完全吸收 (5)1.76,解析 (3)步骤冷冻碳酸饮料的目的是增大二氧化碳的溶解度,防止二氧化碳逸出。 (4)步骤鼓入空气的目的是将反应生成的二氧化碳全部排入C中被氢氧化钡溶液吸收。 (5)设实验中产生二氧化碳的质量为x。 Ba(OH)2+CO2 BaCO3+H2O 44 197 x 0.394 g 44197=x0.394 g x=0.088 g 此品牌碳酸饮料中CO2的含量为 =1.76 g/L。,考点二 实验方案的评价,1.(2018山东济宁,9,2分)通过物质间相互反应可以实现物质间的相互转化。下列物质间的转化,通过一步化 学反应不能实现

27、的是 ( ) A.CCOCO2 B.MgMgOMgCl2 C.CuOCu(OH)2CuCl2 D.NaOHNaClNaNO3,答案 C 碳不充分燃烧生成一氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,故A能实现;镁在氧气中燃烧生成氧化 镁,氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,故B能实现;氧化铜不能一步转化为氢氧化铜,故C不能实现;氢氧 化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,故D能实现。,解题关键 解答此类题目的关键:熟知单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化关系和反应发生的条件。,易错警示 可溶性碱对应的金属氧化物能和水反应生成碱,难溶性碱对应的金属氧化物不能和水反应

28、生成碱。,2.(2017山东临沂,15,2分)下列做法不科学的是 ( ) A.为便于观察,在教室内关闭门窗做红磷、白磷燃烧的对比实验 B.用燃着的木条区分二氧化碳和氧气 C.在实验室里,将固体药品配制成溶液进行化学反应,以提高反应速率 D.测溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把其显示的颜色与标准比色卡比较,答案 A 红磷、白磷燃烧时会产生大量白烟,应将门窗打开,故A的做法不科学。,3.(2017山东泰安,20,2分)设计对比实验,控制变量是学习化学的重要方法,下列对比实验不能达到目的的是 ( ),答案 C C项,缺少“铁钉只与空气接触,不与水接触”的实验,故C不能达到实验目的。,

29、4.(2016山东东营,9,4分)下列实验能达到目的的是 ( ),答案 D 冷而干燥的烧杯能证明蜡烛燃烧有水生成,但不能证明有二氧化碳生成,故A不能达到目的;证明 铁在氧气中能燃烧,需要将铁丝表面的铁锈用砂纸打磨干净,故B不能达到目的;浓盐酸具有挥发性且显酸 性,不能使酚酞试液变色,不能证明分子是不断运动的,故C不能达到目的;铵态氮肥与碱性物质混合研磨后 能放出有刺激性气味的气体,故D能达到目的。,采分要点 熟记常见物质的检验和实验结论的验证方法是得分的关键。,5.(2018山东济宁,18,4分)长期使用的热水壶底部有一层水垢,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研 究性学习小组为测定水垢中碳

30、酸钙的质量分数,利用图装置将足量的盐酸加入到10.0 g水垢中。随反应 进行,装置C质量的变化如图所示。请回答: 图,图 (1)向图装置A中不断通入氮气的目的是 ; (2)若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分,请根据图数据计算: 水垢中碳酸钙的质量是 ,水垢中氢氧化镁的质量分数是 ;(不要求计算过程,精确到0.1) (3)若考虑盐酸的挥发,会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果 (填“增大”“减小”或“不,变”)。,答案 (1)将装置A、B中的二氧化碳排入C装置,并被吸收 (2)7.5 g 25.0% (3)增大,解析 (2)从图中看出最终装置C增重3.3 g,即吸收了3.3 g二氧化碳。 设

31、:参加反应的碳酸钙的质量为x。 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 100 44 x 3.3 g = x=7.5 g 水垢中氢氧化镁的质量分数是 100%=25.0%。 (3)若考虑盐酸的挥发,挥发出的氯化氢气体与氢氧化钠反应,会使装置C增加的质量偏大,测得二氧化碳的 质量偏大,会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果增大。,考点一 实验方案的设计,C组 教师专用题组,1.(2019山东济宁,8,2分)为达到以下实验目的所设计的实验方案,不合理的是 ( ),答案 D 氯化钠溶液显中性,碳酸钠溶液显碱性,滴加酚酞试剂能够区分,故A合理;含Fe2+溶液是浅绿色的, 滴加硝酸银溶液生成白色

32、沉淀,证明有氯离子,故B合理;适量的氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯 化钠,过滤除去硫酸钡,故C合理;高温下配制硝酸钾的饱和溶液,硝酸钾和氯化钠都溶于水中,无法分离,故D 不合理。,2.(2019山西,7,2分)化学实验是我们应用化学知识、拓展化学思维和培养化学素养的重要途径。认真分析 以下实验,不能达到预期效果或目的的是 ( ),答案 A A项简易净水装置中,小卵石、石英砂、蓬松棉的作用是过滤水中的较大颗粒固体;活性炭的作 用是吸附水中的色素和异味。用题给装置净水时应先过滤大颗粒杂质,再过滤小颗粒杂质,接着去除色素 和异味。所以最上层应为小卵石,接着是石英砂,然后是活性炭。A中实验不能达

33、到预期效果。,3.(2019山西,9,2分)物质的鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方法能达到目的的一项是 ( ),答案 B A项,硬水、软水都是无色液体,只是硬水中含有较多可溶性钙、镁化合物,软水中含有较少或不 含可溶性钙、镁化合物,不能通过观察颜色来区别软水和硬水;B项,NaOH溶于水放出热量,NH4NO3溶于水 吸收热量,因此取样、加水溶解后触摸烧杯外壁,升温的是NaOH,降温的是NH4NO3,能达到实验目的;C项,二 氧化锰不溶于水,氯化钾易溶于水,所以为了除去二氧化锰中的少量氯化钾固体,应向混合物固体中加足量 水溶解、过滤、洗涤、干燥;D项,除去FeSO4溶液中的少量CuSO4,加

34、足量锌粉,锌和FeSO4、CuSO4均反应, 达不到实验目的。,方法技巧 对于除杂题,要根据主要物质和杂质的性质进行分析。除杂原则之一为不减少原物质,即加入 的除杂试剂只能与杂质反应,不能与要保留的物质反应。,4.(2019浙江杭州,19,3分)下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是 ( ),答案 D 氯化钠可溶于水而泥沙不溶于水,应该用过滤,A错误;酒精能与水以任意体积比互溶,分离水与 酒精的混合物,应该利用两者沸点不同,蒸馏分离,B错误;与碳酸钠反应的是酸中的氢离子,若利用酸根离子 鉴别,应用银离子鉴定氯离子,用钡离子鉴定硫酸根离子,C错误;根据金属活动性顺序,铁的金属活动性

35、大于 铜,Fe+CuSO4 FeSO4+Cu,D正确。,审题技巧 本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从 而得出正确的结论。,5.(2018山东潍坊A,10,2分)下列“家庭小实验”中,不能达到预期目的的是 ( ) A.用铜片和食醋混合制氢气 B.用某些植物的花瓣制酸碱指示剂 C.用柠檬酸、果汁、白糖、水、小苏打等制汽水 D.用塑料瓶、小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉、纱布等制作简易净水器,答案 A 铜不能与醋酸反应,不能用铜片和食醋混合制氢气,故A不能达到预期目的。,6.(2018吉林,9,1分)下列实验设计能够实现其对应实验目的的是 ( ),答案

36、 D 玻璃管与外界相通,不能验证质量守恒定律,A错误;木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳,集气瓶内 压强几乎不变,不能测定空气中氧气的含量,B错误;C项,两支试管,第一支有水无氧气,第二支有氧气无水,铁 钉都不生锈,不能探究铁钉锈蚀的条件,C错误;滤纸片和乒乓球片都是可燃物,都与氧气接触,乒乓球片的着 火点低先燃烧,说明燃烧的条件之一是温度达到着火点,D正确。,7.(2018陕西A,14,2分)下列实验中,能达到相应实验目的的是 ( ),答案 A 饱和碳酸氢钠溶液可吸收氯化氢并放出CO2,浓硫酸可除去气体中的水蒸气,因此A选项正确。 分离碳酸钙和氯化钙的固体混合物可以加入足量的水搅拌,充分溶解,过

37、滤、洗涤、干燥得到碳酸钙,滤液 蒸干得到氯化钙,因此B选项错误。硫酸铁和氢氧化钾反应得到的是氢氧化铁沉淀,因此C选项错误。探究 铁生锈的条件应该运用控制变量法进行对比实验,因此D选项错误。,8.(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 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

38、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。,9.(2016山东泰安,9,2分)下列化学实验中能达到预期实验结果的是 ( ) A.借助托盘天平和其他手段测定铜锌合金中锌的质量分数为36.25% B.用pH试纸测定某未知溶液的pH为5.5 C.20 时,配制2%的氢氧化钙溶液 D.将100 g 10%的稀盐酸加热蒸发掉50 g水,使得稀盐酸溶质质量分数变成20%,答案 A 用计算的方法测定质量分数,可以根据计算的结果按照要求保留相应位数的小数,故A能达到预 期目的;标准比色卡上的数字只有整数,故B不能达到预期目的;氢氧化钙为微溶性物质,20 时,氢氧化钙的 溶解度在0.

39、01 g1 g之间,溶液中溶质的质量分数最大值为 100%1%,故C不能达到预期目的;稀 盐酸加热后会挥发出氯化氢气体,所得稀盐酸中溶质质量分数会小于20%,故D不能达到预期目的。,10.(2019广东,23,11分)某化学兴趣小组用石灰石和盐酸制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中, 发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。 【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊? 【查阅资料】(1)CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。 (2)AgCl不溶于稀硝酸。 【提出猜想】.石灰水已完全变质 . .CO2中混有HCl 【实验方案】兴趣小组用原药品继续制

40、取CO2,并进行探究。制备CO2的化学方程式为 。,【实验结论】制取的CO2气体中混入了HCl,所以澄清石灰水没有变浑浊。 【交流讨论】若要收集到纯净、干燥的CO2,需将混合气体依次通入饱和NaHCO3溶液和 。 【拓展思考】回忆课本中收集呼出气体的操作后,同学们尝试用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后, 石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是 (写一点)。,答案 (11分)【提出猜想】.CO2过量(或石灰水不足)(1分) 【实验方案】CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+ CO2(2分) (1)Na2CO3(可溶性碳酸盐)(1分) (2)澄清石灰水不变浑浊(1分) (3)AgNO3(

41、硝酸银)(1分) 产生白色沉淀(1 分) AgNO3+HCl HNO3+AgCl(2分) 【交流讨论】浓硫酸(或浓H2SO4)(1分) 【拓展思考】排水法 能收集到CO2(排水过程中除掉了HCl或其他合理答案)(1分),解析 【提出猜想】根据题给信息可知CO2过量时,CaCO3沉淀会转化为可溶于水的Ca(HCO3)2。【实验方 案】(1)若澄清石灰水没变质,则溶液中含有Ca2+,加入可溶性碳酸盐会产生白色沉淀CaCO3。(2)若只通少量 CO2,不可能产生Ca(HCO3)2,说明澄清石灰水不变浑浊不是因CO2过量,因此猜想不成立。(3)若CO2中混有 HCl,则HCl能与AgNO3溶液反应生成

42、AgCl沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。【交流讨论】NaHCO3能与HCl反应 生成CO2,CO2不溶于饱和NaHCO3溶液;浓硫酸能吸收气体中的水蒸气,干燥气体。【拓展思考】由于HCl极 易溶于水,用排水法收集气体时,能完全除去HCl杂质,故实验容易成功。,采分要点 澄清石灰水会因与空气中的CO2反应而变为CaCO3,使溶液中不再含有Ca2+。,解题关键 步骤(3)中,CO2不能与AgNO3溶液反应。,11.(2019江苏苏州,30,6分)某同学设计如下几组实验,探究某些酸、碱、盐之间的复分解反应能否发生。 已知:BaSO4是白色固体,难溶于水,也不与盐酸反应。 【第一组】选取5种溶液,如下图所示

43、进行实验。,【第二组】对试管A和B中是否发生反应再探究,如下图所示进行实验。,【第三组】对试管B中是否发生反应继续探究,如下图所示进行实验。,答案 (1)气泡 (2)C (3)BaCl2+H2SO4 BaSO4+2HCl (4)H+与OH-结合成H2O分子(或H+OH- H2O) (5)H+ (6)BaCl2溶液(合理答案均得分),解析 (1)稀硫酸与碳酸钠反应生成了硫酸钠、二氧化碳和水,所以试管C中的实验现象是有气泡产生;(2) 试管C中反应的实质是碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,随着二氧化碳气体的逸出,试管C中减 少的是碳酸根离子,符号为C ;(3)试管D中发生的复分解反应是硫酸与

44、氯化钡反应生成了硫酸钡沉淀和 HCl,反应的化学方程式为H2SO4+BaCl2 BaSO4+2HCl;(4)从微观粒子变化的角度分析,该反应的实质 是氢氧根离子与氢离子结合生成了水分子,钠离子和硫酸根离子反应前后都存在于溶液中,实质上没有参 与反应;(5)由于硫酸电离出的氢离子能使石蕊试液变成红色,所以该实验的目的是检验试管G的溶液中存 在H+;(6)钡离子与硫酸根离子结合会产生白色的硫酸钡沉淀,故向H试管中滴加BaCl2溶液检验溶液中是否 有S 存在。,12.(2015安徽,14,9分)为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果,某研究小组进行了 如下探究:,(1

45、)请写出H2O2分解的化学方程式 。 【定性探究】 (2)如图甲,可通过观察 ,来定性比较两者的催化效果。 【定量探究】 (3)如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是 。要定量比较两者的催化效果,可测量生成等体积气体所需的 。 【深入探究】 (4)在FeCl3溶液中,究竟是哪种粒子起催化作用呢? 猜想1:铁离子(Fe3+)起催化作用; 猜想2: 起催化作用; 猜想3: 起催化作用; 请设计实验,验证猜想1,(其他合理答案均给分),答案 (9分)(1)2H2O2 2H2O+O2 (2)两试管中产生气泡的快慢 (3)关闭分液漏斗的活塞(此点不作要求),将注射器活塞向外拉出一段,一会儿后看其是否回到

46、原位。若回到 原位,则气密性良好(其他合理答案均给分) 时间 (4)氯离子(Cl-) 水分子(H2O)(其他合理答案均给分),解析 (1)过氧化氢溶液在有催化剂的条件下迅速分解放出氧气,化学方程式为2H2O2 2H2O+O2。 (2)判断催化剂的催化效果,就是看加入催化剂后反应速率的快慢。可根据两试管中产生气泡的快慢 进行判断。(3)要定量比较FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果,可测量生成等体积气体所需的时 间,时间越短,催化效果越好。(4)设计实验时,要注意控制对比实验中的变量,以确保实验结果的准确性。,考点二 实验方案的评价,1.(2019新疆,8,2分)下列实验操作中

47、,能达到实验目的的是 ( ),答案 A 浓硫酸具有吸水性,氢气与浓硫酸不反应,将混有少量水蒸气的H2通过盛有浓硫酸的洗气瓶,能 达到除去水蒸气的目的,故A正确;Na2SO4与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀和NaOH,除去杂质的同时会引入新 的杂质生成的NaOH、过量的Ba(OH)2,故B不正确;白酒和白醋都是无色液体,通过观察颜色无法鉴别,故C 不正确;实验室的药品不能品尝,故D不正确。,易错警示 易错选B,用试剂除去混合物中的杂质时,不能引入新的杂质,用过量的Ba(OH)2溶液除去杂质Na2 SO4,不仅会生成新杂质NaOH,同时引入过量的Ba(OH)2杂质;易错选D,在家中用品尝味道

48、的方法可以鉴别 食盐水和蔗糖水,但在实验室中不能品尝任何药品。,知识归纳 除杂原则为“不增、不减、易分离”,即不增加新杂质,不能与原物质反应,容易分离。,2.(2019福建,8,3分)下列实验操作不能达到实验目的的是 ( ),答案 D 灼烧蚕丝与棉线,能闻到烧焦羽毛气味的是蚕丝,能闻到烧纸气味的是棉线,A正确;滴加酚酞溶 液,变红的是氢氧化钠溶液,不变色的是硫酸溶液,B正确;加肥皂水振荡,浮渣较多、泡沫较少的是硬水,反 之,泡沫较多的是软水,C正确;将20 g浓盐酸加入80 g水中得到的稀盐酸的溶质质量分数小于20%,因为20 g 浓盐酸中含有溶质氯化氢的质量达不到20 g,D错误。,易错警示 不能将20 g浓盐酸当成纯净物,应按浓盐酸中溶质氯化氢的质量来计算。,3.(2018吉林,10,1分)下列实验方案正确的是 ( ) A.制备:用加热KCl和