中考化学复习专题训练专题十九实验方案的设计和评价.docx
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中考化学复习专题训练专题十九实验方案的设计和评价
2020年中考化学复习专项训练
专题十九实验方案的设计与评价
1、选择题
1、下列实验方案能达到预期目的是（）
A.除去二氧化碳中的水蒸气——通过氢氧化钠固体干燥剂
B.检验酒精中是否含有碳、氢、氧三种元素−−在空气中点燃，检验生成的产物
C.探究铁锈蚀的条件——将一枚光亮的铁钉放入盛有适量水的试管中，观察现象
D.用一种试剂一次性鉴别出硝酸铵溶液、硫酸铵溶液、稀硫酸和氯化钠溶液——分别取样装于四支试管中，再分别滴加氢氧化钡溶液，微热，观察现象
2、
化学兴趣小组的同学设计以下四个实验方案，其中不合理的是（ ）
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别澄清石灰水与氯化钡溶液
通入CO2
B
鉴别食盐水与稀盐酸
滴加无色酚酞试液
C
鉴别纯碱溶液与烧碱溶液
滴加稀硫酸
D
鉴别稀盐酸与氢氧化钾溶液
滴加硫酸铜溶液
3、下列除杂方法正确的是（）
选项
物质（括号内为杂质）
加入的除杂试剂及方法
A
Cu（Fe）
高温加热
B
CO（CO2）
通过足量灼热的氧化铜
C
CaCO3（Na2CO3）
加水溶解、过滤
D
NaCl（NaOH）
加适量稀硫酸、蒸发
4、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H2SO4
B.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HCl
D.用澄清石灰水检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3
5、下列实验不能达到实验目的是（）
A.
区分硬水和软水B. 探究CO2与水的反应
C. 探究接触面积对反应速率的影响D. 比较空气与人体呼出的气体中CO2含量
6、下列实验操作不能达到实验目的是（）
选项
实验目的
实验操作
A
除去CaCl2溶液中混有少量的HCl
加入过量的氢氧化钙溶液
B
除去CO2中少量的CO
将混合气体通过灼热氧化铁粉末
C
鉴别棉线和羊毛线
点燃后,闻气昧
D
鉴别NaCl和NH4NO3固体
分别加少量水溶解
7、下列各实验方案能达到其实验目的是（）
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别氢氧化钠溶液和稀盐酸
分别取样滴加紫色石蕊溶液
B
除去NaOH溶液中混有的Na2CO3
加入足量稀盐酸
C
除去CO2中混有少量的CO
在足够的氧气中点燃
D
鉴别氮气和二氧化碳
将燃着的木条分别伸入气体中
8、下列实验操作可以达到实验目的是（）
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别木炭粉和氧化铜粉末
取样,加稀硫酸
B
除去MnO2中少量的KMnO4
加热固体混合物
C
检验氧气是否收集满
将带火星的木条伸入集气瓶内
D
分离CaCl2和CaCO3的固体混合物
加足量水溶解,蒸发
9、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
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
10、t℃时,加热烧杯中的石灰水,发现溶液变浑浊,测得此时溶液的pH>7.关于溶液变浑浊的原因,同学们有两种观点：
①Ca（OH）2的溶解度随温度升高而减小;②Ca（OH）2与空气中的CO2反应。
他们设计以下方案进行探究,其中没有意义的是（）
A.将装有浊液的烧杯，用冰水冷却，恢复至t℃，观察浑浊是否消失
B.取适量浊液，过滤，往滤渣中加入盐酸，观察是否有气泡产生
C.取适量浊液,过滤,往滤液中加入Na2CO3溶液，观察是否有沉淀生成
D.其他条件不变，隔绝空气，再做一个加热石灰水的对比实验
2、实验探究题
1、实验室制取气体时，首先要选择反应物，明确如何控制反应条件，然后确定气体发生和收集装置，还要考虑装置是否符合环保、安全等要求。
请回答以下问题：
（1）实验室制取氧气时,下列物质不能直接作为原料的是___（填序号），判断的依据是___.
①水（H2O） ②氯化钠（NaCl） ③氯酸钾（KClO3）④高锰酸钾（KMnO4）⑤过氧化氢（H2O2）⑥甲烷（CH4）
（2）当确定了实验室制取某种气体的化学反应原理后,还应该考虑原料是否容易获得、___等因素（写一项即可）.选择气体的收集方法时,以下气体性质中不需要考虑的因素是___（填序号）.
①颜色 ②密度 ③可燃性 ④溶解性
（3）如图是实验室制取氧气的简易装置，反应所需的过氧化氢溶液通过分液漏斗加入的目的是___；当导管口伸入盛满水的集气瓶里开始收集，这样操作的理由是___.
2、某化学课堂围绕“酸碱中和反应”，将学生分成若干小组，在老师引导下开展探究活动。
以下是教学片段，请你参与学习并帮助填写空格。
【演示实验】将一定量的稀硫酸加入到盛有NaOH溶液的小烧杯中。
【学生板演】该反应的化学方程式___.
【提出问题】实验中未观察到明显现象，部分同学产生了疑问：
反应后溶液中溶质是什么?
【猜想假设】针对疑问，大家纷纷提出猜想。
甲组同学的猜想如下，请你补上猜想四。
猜想一：
只有Na2SO4 猜想二：
有Na2SO4和H2SO4
猜想三：
有Na2SO4、H2SO4和NaOH 猜想四：
___
乙组同学对以上猜想提出质疑，认为有一种猜想是不合理的。
不合理的猜想是___，理由是___.
【实验探究】
（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，溶液中一定没有___.
（2）为了验证其余猜想,各学习小组利用烧杯中的溶液,并选用老师提供的pH试纸、Na2CO3溶液、BaCl2溶液，进行如下三个方案的探究。
实验方案
测溶液的pH
滴加Na2CO3溶液
滴加BaCl2溶液
实验操作
实验现象
试纸变色,对比比色卡,pH=1
有气泡产生
产生白色沉淀
实验结论
溶液中有H2SO4
溶液中有H2SO4
溶液中有H2SO4
【得出结论】通过探究，全班同学一致确定“猜想二”是正确的。
【反思评价】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论给予肯定。
同时指出
（2）中存在两处明显错误，请大家反思。
同学们经过反思发现了如下两处错误：
①“实验操作”中的错误是___.
②“实验方案”中也有一个是错误的，错误的原因是___.
3、某兴趣小组在实验室里准备常见酸、碱、盐的性质实验时,发现实验台上摆放的药品中,有一瓶未盖瓶塞且标签破损的溶液（如图）,他们决定对这瓶溶液的成分进行探究。
【提出问题】这瓶溶液的溶质是什么?
【获得信息】
（1）酸、碱、盐的性质实验中用到含钠元素的物质有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠。
（2）实验室里盛放碱性溶液的试剂瓶通常使用橡胶塞。
（3）碳酸氢钠溶液与氯化钡溶液不反应；氯化钡溶液呈中性。
【提出猜想】猜想一：
氢氧化钠； 猜想二：
碳酸钠； 猜想三：
碳酸氢钠。
【实验探究】
（1）小军取样滴加稀盐酸有___产生,得出结论：
该溶液的溶质是碳酸钠或者是___,可能发生的化学反应方程式：
___（任写一个）。
（2）小军另取样加入过量的氯化钡溶液，观察到有___产生，进而得出结论：
该溶液的溶质是碳酸钠。
（3）小华认为小军的结论不完全正确，理由是___，其化学方程式为___。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验：
（4）取小军第二次实验后的上层清液，滴入无色酚酞溶液，溶液呈红色。
【实验结论】这瓶溶液的原溶质是___。
【探究启示】实验中取用液体药品时，应注意___。
4、某白色固体可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种物质组成。
某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分，进行了如下的实验探究，请你参与并回答
相关问题初步探究：
小金同学设计的实验过程及现象如图所示
【查阅资料】BaCl2溶液显中性。
【初步结论】
（1）原白色固体中一定有的物质是________，一定没有的物质是________。
（2）M溶液中的溶质一定有________，一定没有氯化钡。
【交流讨论】小英同学认为：
无色溶液M变红色，说明溶液M中含有碱性物质，但不能由此推导出原固体物质中是否含有氢氧化钠。
若要进一步确定，需对溶液M继续进行探究。
为此同学们进行了如下的探究：
Ⅱ．继续探究
【提出问题】无色溶液M中有氢氧化钠吗？
【猜想与假设】猜想一：
有NaOH
猜想二：
没有NaOH
【探究与结论】
实验步骤
实验现象
实验结论
A．取无色溶液M于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置
________
证明溶液M中有碳酸钠并被除尽
B．取实验A所得上层清液于试管中，加入________
________
猜想一正确
在老师的指导下，同学们通过交流、讨论、实验，圆满地完成了这次探究活动。
5、在学习碱的性质时，同学们发现碱溶液都具有一些相似的化学性质，原因是它们在水中都能解离出相同的________（填离子符号）。
某实验小组在探究碱的化学性质时，有位同学不小心将氢氧化钠和氢氧化钙两种溶液混合在一起，发现有白色沉淀生成。
经验证该瓶氢氧化钠溶液已部分变质，氢氧化钠变质的原因是________（用化学方程式表示）
【提出问题】如何将这瓶部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质除去呢？
【设计实验】
方案
实验操作
实验现象
结论
方案一
取适量样品于试管中，滴加稀盐酸。
有________
杂质已除去
方案二
取适量样品于试管中，滴加Ca（NO3）2溶液，过滤
有白色沉淀生成
杂质已除去
方案三
取适量样品于试管中，滴加Ca（OH）2溶液，过滤
有白色沉淀生成
成杂质已除去
上述实验操作中所用试剂正确的是方案________。
该实验小组用正确的试剂进行了实验。
小张提出质疑，杂质是否已经完全除去？
于是他取适量实验后的溶液于试管中，继续加入所用的正确试剂，观察到________的现象，说明杂质没有完全除去。
【归纳总结】
（1）．氢氧化钠必须________保存。
（2）．同学们针对上述三个方案认真讨论后得出，要除去物质中含有的杂质，选用试剂时应考试的因素有：
不与所需物质反应、________、试剂要适量。
6、实验课上，同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。
在老师指导下，同学们对该白色粉末的成分进行了探究。
【猜想与假设】猜想1:
白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ：
白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ：
白色粉末是___。
【查阅资料】CaCl2溶液、Ca（NO3）2溶液呈中性。
【实验探究】取该白色粉末溶于水形成溶液A，设计如下实验：
（1）由上述实验可知，猜想___肯定不成立。
（2）若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是___（用化学方程式回答）。
（3）适宜操作③的X溶液是___（填字母序号）
A. CaCl2溶液 B.Ca（OH）2溶液
C. Ba（OH）2溶液 D.Ca（NO3）2溶液
（4）操作④需要用到的玻璃仪器是___。
（5）请写出操作⑤的两种方案并得出结论。
方案一：
___。
方案二：
___。
【答案】一、1、D2、B3、C4、B5、C6、A7、A8、A9、A10、C
二、1、解答：
（1）化学反应前后元素种类不变，氯化钠和甲烷中没有氧元素，不能制取氧气；
（2）实验室制取某种气体一般应考虑原料是否容易获得，反应速率是否适中，反应条件是否简单等，选择收集装置时可根据气体密度和溶解性选择。
（3）用分液漏斗加入过氧化氢溶液可控制过氧化氢溶液的滴加速度，从而控制反应速度。
氧气不易溶于水，因此当导管口伸入盛满水的集气瓶里就可以开始收集。
故答案为：
（1）②⑥化学反应前后元素种类不变.
（2）反应速率是否适中①③
（3）控制过氧化氢溶液的滴加速度；氧气不易溶于水。
2、解答：
【学生板演】
氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,该反应的化学方程式为：
H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O.
故填：
H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O.
【假设猜想】
氢氧化钠和稀硫酸反应若是氢氧化钠剩余，则含有的溶质是氢氧化钠和硫酸钠；因为氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水，所以氢氧化钠和硫酸不能共存，因此猜想三不合理。
故填：
Na2SO2和NaOH；猜想三；氢氧化钠和硫酸能反应，不能共存。
【实验探究】
（1）丙组同学取烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液，无明显变化，说明溶液中一定没有氢氧化钠。
故填：
氢氧化钠。
【评价反思】
（1）实验操作中的错误是：
把pH试纸浸入溶液中。
故填：
把pH试纸浸入溶液中。
（2）实验方案中也有一个是错误的，错误的原因是硫酸钠也能够和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，因此向溶液中加入氯化钡溶液时产生白色沉淀，不能说明溶液中一定含有稀硫酸。
故填：
BaCl2和Na2SO4反应也会生成白色沉淀,不能证明一 定有H2SO4存在。
3、解答：
【实验探究】
（1）稀盐酸能与碳酸钠或碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,反应的化学方程式为：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑或NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；
（2）碳酸钠能与氯化钡发生复分解反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，所以若另取样加入过量的氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生，进而得出结论：
该溶液的溶质是碳酸钠；
（3）因为该试剂是敞口放置于空气中,若是氢氧化钠可能会和空气中二氧化碳反应变质生成部分碳酸钠,所以,小青认为小刚的结论不完全正确,理由是露置于空气中的NaOH溶液与空气中的CO2反应也生成碳酸钠;反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；
【实验结论】取小军第二次实验后的上层清液，滴入无色酚酞试液，溶液呈红色，说明溶液中还存在氢氧化钠，即原溶液中的溶质是氢氧化钠；
【探究启示】由于氢氧化钠易与空气中的二氧化碳反应，所以，实验取完药品后应立即盖好瓶盖。
答案：
【实验探究】
（1）气泡;碳酸氢钠;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑或NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
（2）白色沉淀；
（3）露置于空气中的NaOH溶液与空气中的CO2反应也生成碳酸钠;2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；【实验结论】氢氧化钠；【探究启示】应立即盖好瓶塞。
4、解答：
根据题目给出的流程图和信息：
白色固体中加足量水溶解、过滤，得到白色固体和无色溶液M；白色固体中加足量的稀盐酸，产生气泡，沉淀全部溶解，说明沉淀全部是碳酸钡，即原白色固体中一定有BaCl2、Na2CO3，一定没有硫酸钠，氢氧化钠可能有，也可能没有；故答案为：
BaCl2、Na2CO3；Na2SO4；
无色溶液M加入酚酞变红，再加入适量的碳酸钠溶液，无沉淀产生，说明M中一定没有氯化钡，一定有氯化钠，因为氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠；故答案为：
氯化钠；
【探究与结论】A．取无色溶液M于试管中，加入过量的氯化钡溶液，振荡，静置；有白色沉淀生成，证明溶液M中有碳酸钠并被除尽；B．取实验A所得上层清液于试管中，加入无色酚酞试液，无色变红色，猜想一正确；故答案为：
有白色沉淀生成；无色酚酞试液；无色变红色；
5、解答：
碱溶液都具有一些相似的化学性质，原因是它们在水中都能解离出相同的OH−。
故填：
OH−。
氢氧化钠溶液变质，是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，反应的化学方程式为：
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
故填：
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。
【设计实验】
取适量样品于试管中，滴加稀盐酸，产生气泡，是因为碳酸钠和盐酸反应生成了氯化钠、水和二氧化碳；
取适量样品于试管中，滴加Ca（NO3）2溶液，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和硝酸钙反应生成了碳酸钙沉淀和硝酸钠；
取适量样品于试管中，滴加Ca（OH）2溶液，产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠，实验过程如下所示：
方案
实验操作
实验现象
结论
方案一
取适量样品于试管中，滴加稀盐酸。
有气泡产生
杂质已除去
方案二
取适量样品于试管中，滴加Ca（NO3）2溶液，过滤
有白色沉淀生成
杂质已除去
方案三
取适量样品于试管中，滴加Ca（OH）2溶液，过滤
有白色沉淀生成
成杂质已除去
上述实验操作中所用试剂正确的是方案三，方案一不正确，是因为盐酸和氢氧化钠也发生了反应，方案二不正确，是因为带入了新的杂质硝酸钠。
故填：
三。
该实验小组用正确的试剂进行了实验。
小张提出质疑，杂质是否已经完全除去？
于是他取适量实验后的溶液于试管中，继续加入所用的正确试剂，观察到产生白色沉淀，是因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀，说明杂质没有完全除去。
故填：
产生白色沉淀。
【归纳总结】
（1）．氢氧化钠暴露在空气中容易变质，必须密封保存。
故填：
密封。
（2）．要除去物质中含有的杂质，选用试剂时应考试的因素有：
不与所需物质反应、只和杂质反应、试剂要适量。
故填：
只和杂质反应。
6、解答：
【猜想与假设】
猜想1:
完全变质：
白色粉末是碳酸钠。
猜想Ⅱ：
没有变质：
白色粉末是氢氧化钠。
猜想Ⅲ：
部分变质：
白色粉末是碳酸钠和氢氧化钠。
故填：
碳酸钠和氢氧化钠。
【实验探究】
（1）由上述实验可知，加入稀硫酸时产生气体，说明溶液中含有碳酸钠，猜想Ⅱ肯定不成立。
故填：
Ⅱ。
（2）若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B生成,其可能的原因是溶液中含有氢氧化钠,稀硫酸先和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为：
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
故填：
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O。
（3）适宜操作③的X溶液是氯化钙溶液或硝酸钙溶液。
故填：
AD。
（4）操作④是过滤，需要用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒。
故填：
烧杯、漏斗、玻璃棒。
（5）操作⑤的两种方案：
方案一：
滴加酚酞试液，酚酞试液变红色，说明溶液A中含有氢氧化钠。
方案二：
滴加氯化镁溶液，产生白色沉淀，说明溶液A中含有氢氧化钠。
故填：
滴加酚酞试液，酚酞试液变红色，说明溶液A中含有氢氧化钠；滴加氯化镁溶液，产生白色沉淀，说明溶液A中含有氢氧化钠。
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