初中化學(xué)第3篇 專題四 實驗設(shè)計與評價

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1、初中化學(xué)第3篇 專題四 實驗設(shè)計與評價 1. （2022·專項）為探究物質(zhì)的燃燒條件，某同學(xué)進(jìn)行了如下圖所示的實驗，說法正確的是 A．現(xiàn)象①③說明白磷的著火點比紅磷的著火點低 B．現(xiàn)象①②說明物質(zhì)燃燒需要達(dá)到一定的溫度 C．現(xiàn)象②③說明物質(zhì)燃燒需要氧氣 D．現(xiàn)象②說明紅磷不是可燃物 2. （2022·專項）“粗鹽提純”的實驗內(nèi)容和步驟如下，下列說法錯誤的是 A．本實驗需查閱資料，了解食鹽在室溫時的溶解度 B．操作 III 中，若未能充分溶解，則實驗的產(chǎn)率將偏低 C．操作 IV 中，得到的濾渣是粗鹽中的難溶性雜質(zhì) D．操作 V

2、中，需加熱至液體蒸干為止 3. （2022·專項）實驗現(xiàn)象和對應(yīng)結(jié)論的描述正確的是 A．在某固體中滴加鹽酸，有氣泡產(chǎn)生——該固體一定含碳酸鹽 B．在某無色溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液變成藍(lán)色——該溶液一定是堿溶液 C．將氫氧化鈉固體放入稀鹽酸中，放出熱量——該化學(xué)反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D．一定溫度下往氫氧化鈣飽和溶液中加入氧化鈣——溶質(zhì)、溶劑的質(zhì)量一定改變 4. （2022·專項）現(xiàn)有含雜質(zhì)的硝酸鈉溶液，為確定其組成，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗： 有關(guān)判斷錯誤的是 A．原溶液中的雜質(zhì)可能有三種 B．原溶液中沒有硫酸鹽 C．原溶液中雜質(zhì)肯定是

3、一種 D．該實驗中涉及的基本反應(yīng)類型只有一種 5. （2022·上海閔行區(qū)·模擬）向一定量 AgNO3 溶液中加入銅、鋅的混合粉末，充分反應(yīng)后過濾，得到溶液甲和固體乙，下列判斷錯誤的是 A．若向溶液甲中滴加氯化鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，則固體乙是 Ag B．若溶液甲呈藍(lán)色，則固體乙中一定含 Ag，可能含有 Cu C．若固體乙中含有鋅、銅、銀三種金屬，則溶液甲中的溶質(zhì)是 Zn(NO3)2 D．若向固體乙中滴加稀鹽酸沒有氣泡，則溶液甲中的溶質(zhì)可能有兩種情況 6. （2022·專項）下列實驗結(jié)論正確的是 ①既能說明酸堿發(fā)生了中和反應(yīng)，又能說明中

4、和反應(yīng)是放熱反應(yīng) ②既能說明二氧化碳的密度比空氣大，又能說明二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒 ③既能說明水由氫元素、氧元素組成，又能說明生成的氫氣與氧氣的體積比為 2:1 ④既能說明二氧化碳溶于水，又能說明二氧化碳是一種酸。 A．①③④ B．②③④ C．①②③ D．①②③④ 7. （2022·專項）控制變量是種重要的實驗方法。能達(dá)到實驗?zāi)康牡姆桨甘? A． A B． B C． C D． D 8. （2022·專項）為了證明長期暴露在空氣中的氫氧化鈉濃溶液已變質(zhì)，某同學(xué)分別取 2?mL 試樣于試管中，而后進(jìn)行如下實驗，其中不能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?

5、 A．通適量 CO2 氣體，觀察現(xiàn)象 B．加入澄清石灰水，觀察現(xiàn)象 C．加入氯化鋇溶液，觀察現(xiàn)象 D．加入足量鹽酸，觀察現(xiàn)象 9. （2022·專項）某黑色固體粉末可能是 Fe 、 FeO 、 CuO 、 C 中一種或幾種。為了探究其成分，小明同學(xué)按照如圖進(jìn)行實驗，以下說法正確的是 A．若溶液甲呈淺綠色，則原黑色固體粉末中一定含 Fe B．若步驟 II 中有氣泡產(chǎn)生，則固體乙可能是 C C．若步驟 II 中有紅色固體析出，則固體乙中一定無 CuO D．固體乙呈紅色，則原固體中一定含有 Fe 和 CuO 10. （2022·專項）同學(xué)們用“電解

6、水”和“氫氣燃燒”兩個反應(yīng)探究水的組成，他們依次進(jìn)行了如下實驗： 有關(guān)描述正確的是 A．上述實驗中發(fā)生的反應(yīng)均為分解反應(yīng) B．實驗①中正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的體積比為 2:1 C．實驗②的目的是檢驗氫氣中是否混有水蒸氣 D．實驗①分解的水在理論上與實驗③生成水的質(zhì)量相等 11. （2022·專項）純凈物的化學(xué)式是經(jīng)實驗測定得出的。同學(xué)設(shè)計以下甲、乙兩組實驗方案測定水的組成。 (1) 甲方案中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，b 端的氣體是 。由產(chǎn)生氣體的體積可推算出氫氣與氧氣的質(zhì)量比為 1:8，若氫、氧元素的相對原子質(zhì)量分別為 m 和 n，則水中氫、

7、氧元素的原子個數(shù)比為 （用“m”或“n”表示）。 (2) 乙方案的實驗過程中，B 裝置中可觀察到 ，若反應(yīng)結(jié)束測得 B 裝置減輕 1.6?g，則 C 裝置增重的質(zhì)量會 （填“大于”、“等于”或“小于”）1.8?g。甲、乙方案的反應(yīng)原理雖不同，但實驗的設(shè)計依據(jù)都是 。 12. （2022·專項）實驗室有失落標(biāo)簽的四瓶無色溶液：MgCl2 、 NaCl 、 HCl（鹽酸）和 NaOH，現(xiàn)實驗桌上只有一瓶酚酞試液，請設(shè)計只用酚酞試液鑒別上述溶液的實驗方案。 13. （2022·專項）某化學(xué)興趣小組根據(jù)如圖所示進(jìn)行模擬煉銅實驗，并對產(chǎn)物成分進(jìn)行探究。

8、(1) 寫出模擬煉銅反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 (2) 【假設(shè)】無色氣體 A 中可能含有 CO2，也可能存在沒有反應(yīng)完的 CO。 【實驗】為驗證假設(shè)，同學(xué)們按如圖示進(jìn)行實驗： 實驗確定無色氣體 A 為一氧化碳與二氧化碳的混合氣體，則 I 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ；III 中現(xiàn)象為 ；II 中生石灰的作用是 。該實驗的缺陷是 。 (3) 興趣小組又一次根據(jù)上述模擬煉銅原理進(jìn)行實驗，判斷紅色固體是銅。為驗證紅色固體是銅，同學(xué)們按如圖示進(jìn)行實驗： 寫出充分反應(yīng)生成銀的化學(xué)方程式 ；紅色固體 B 和硝酸銀充分反應(yīng)后仍有紅色粉末的剩余，說明除了銅外還有

9、其他物質(zhì)。 (4) 經(jīng)檢驗證明紅色粉末 C 為 Cu2O，請分析產(chǎn)生 Cu2O 的原因可能是 。 14. （2022·專項）某小組同學(xué)利用混有少量 CO2 的 CO 氣體進(jìn)行還原氧化銅實驗并驗證有關(guān)氣體的性質(zhì)（裝置氣密性良好）： (1) 實驗開始時，先 （選填“通氣體”或“加熱”）目的是 。B 中的現(xiàn)象是 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 (2) 甲同學(xué)認(rèn)為進(jìn)入 C 中氣體是 CO2 、 CO 、 H2O，但上述 A～E 裝置不能驗證甲同學(xué)的觀點，裝置正確的連接是 A→B→ 。 (3) 乙同學(xué)認(rèn)為為了防止溶液倒吸，本實驗停止加熱前應(yīng)先

10、斷開 B 和 C 的連接，丙同學(xué)認(rèn)為不需要，理由是 。 (4) 實驗后丁同學(xué)又指出：上圖裝置的尾氣處理 E 也可以用 F 裝置代替，F(xiàn) 裝置的作用是 。 15. （2022·專項）請你參與實驗室用生石灰制取氫氧化鈉固體的研究。將生石灰放入燒杯中，加入碳酸鈉溶液，充分反應(yīng)后冷卻到室溫、過濾、洗滌得到固體 A 和溶液 B。請完成以下探究。 【查閱資料】 NaOH 、 Ca(OH)2 的溶解度 溫度(°C)020406080100NaOH溶解度(?g/100?g水)42109129174314347Ca(OH)2溶解度(?g/100?g水)0.180.160.140.12

11、0.090.07 (1) 固體 A 中的成分是什么？ i 【猜想與假設(shè)】甲同學(xué)：CaCO3 乙同學(xué)：CaCO3，Ca(OH)2 乙同學(xué)猜想可能含有的 Ca(OH)2 理由是 （用化學(xué)方程式表示）。 ii 【實驗與探究】為了驗證各自的猜想，甲、乙同學(xué)分別進(jìn)行了實驗： 實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論甲同學(xué):取少量固體于試管中有氣泡產(chǎn)生自己的猜想正確再加入過量稀鹽酸乙同學(xué):取少量固體于試管中,加水,充分振蕩,上層清液由無自己的猜想正確過濾,向上層清液中滴加??.色變?yōu)榧t色 iii 【反思與評價】小組同學(xué)討論后認(rèn)為，甲同學(xué)的實驗 （填“能”或“不能”），證明固體 A

12、的成分，理由是 ；結(jié)合甲、乙兩同學(xué)的實驗?zāi)茏C明乙同學(xué)的猜想正確，因此確定了固體 A 的成分。 (2) 溶液 B 中溶質(zhì)的成分是什么？ 【猜想與假設(shè)】丙同學(xué)：NaOH 、 Na2CO3 丁同學(xué)：NaOH 、 Ca(OH)2 戊同學(xué)：NaOH 【表達(dá)與交流】 i 結(jié)合對固體成分的探究，同學(xué)們經(jīng)過討論確定了丁同學(xué)猜想正確，理由是 ； ii 同學(xué)們欲將溶液 B 加熱濃縮，加熱不久，溶液出現(xiàn)渾濁，只好停止加熱，請解釋加熱時溶液出現(xiàn)渾濁的原因 ； iii 同學(xué)們立即變換方案，向 B 溶液中加入 ，過濾，將濾液加熱濃縮至飽和， 、過濾、洗滌、烘干得到比較純

13、凈的氫氧化鈉固體。 iv 同學(xué)取少量制取的氫氧化鈉固體溶液，進(jìn)行焰色反應(yīng)，觀察到火焰呈 色。 16. （2022·專項）探究 CO2 與 NaOH 溶液發(fā)生的反應(yīng)實驗，某興趣小組嘗試用不同的方式進(jìn)行實驗。實現(xiàn)反應(yīng)過程的“可視化”。 【查閱資料】 I . 20°C 時，幾種物質(zhì)在水中的溶解度見下表： 物質(zhì)Na2CO3NaHCO3Ca(OH)2Ba(OH)2溶解度g/100?g水21.59.60.1653.89 II .本實驗條件下，Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的 pH 分別約為 11.0 和 8.2。 【實驗探究】 (1) 【實驗一】 測壓強改

14、變：取一充滿 CO2 的塑料瓶，加入 100?ml 的水，立即擰緊瓶蓋，振蕩，發(fā)現(xiàn)瓶子變癟；另取一相同的充滿 CO2 的塑料瓶，向其中加入 的 NaOH 溶液，立即擰緊瓶蓋，振蕩，得到溶液 X，此時觀察到的現(xiàn)象是 ，用兩只塑料瓶做對比實驗的目的是 。 (2) 【實驗二】 測反應(yīng)產(chǎn)物：取實驗一所得溶液 X 少許，向其中滴加 BaCl2 溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，實驗中不宜將 BaCl2 溶液換成 CaCl2 溶液的原因是 。 (3) 【實驗三】 測反應(yīng)物消失：取實驗一所得溶液 X 少許，向其中加入過量的 BaCl2 溶液，振蕩，靜置，

15、取上層清液，滴入酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液呈 色，證明溶液 X 中沒有 NaOH 剩余；實驗中，不能直接加入滴入酚酞試液的理由是 。 實驗中能否用 Ba(OH)2 替代 BaCl2 溶液？理由是 。 (4) 【實驗四】 測溫度變化：將 CO2 持續(xù)通入一定濃度一定量的 NaOH 溶液中，用數(shù)字化實驗技術(shù)測定反應(yīng)過程中溶液的 pH 和溫度變化，如圖 1 、圖 2 所示。 圖 1 中，AB 段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 圖 2 中，DE 段溫度變化的原因是 。 答案 1. 【答案】B 2. 【答案】D 3. 【答案】D 4. 【答

16、案】C 5. 【答案】D 6. 【答案】C 【解析】①實驗中前氫氧化鈉溶液使酚酞試液變紅色，滴加稀鹽酸過程中，溶液逐漸變?yōu)闊o色，說明酸堿發(fā)生了中和反應(yīng)；溫度計的示數(shù)升高，說明中和反應(yīng)是放熱反應(yīng)；故選項實驗結(jié)論正確。 ②實驗現(xiàn)象為下層的蠟燭先熄滅，上層的蠟燭后熄滅，蠟燭熄滅，說明了二氧化碳即不能燃燒也不能支持燃燒；而下層的蠟燭先熄滅上層的后熄滅，說明二氧化碳?xì)怏w從下到上慢慢充滿燒杯，說明氣體密度比空氣大；故選項實驗結(jié)論正確。 ③電解水得到氫氣和氧氣，氫氣、氧氣分別是由氫元素、氧元素組成的，則說明了水由氫元素、氧元素組成；通過收集到的試管中的氣體體積，可知生成的氫氣與氧氣的體

17、積比為 2:1；故選項實驗結(jié)論正確。 ④向盛滿二氧化碳的塑料瓶中倒入水，塑料瓶變癟，可以說明二氧化碳溶于水，但無法得出二氧化碳是否具有酸性的結(jié)論，且二氧化碳也不屬于酸，故選項實驗結(jié)論錯誤。故①②③實驗結(jié)論正確。故選：C。 7. 【答案】C 8. 【答案】A 9. 【答案】D 10. 【答案】D 11. 【答案】 (1) 2H2O===通電?2H2↑+O2↑；H2 /氫氣；1m:8n（或 n:8m 或 n8m） (2) 固體由黑變成亮紅色；大于；化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，原子的質(zhì)量不變，或質(zhì)量守恒定律等 12. 【答案】方案一： 方

18、案二： 13. 【答案】 (1) CO+CuO?Cu+CO2 (2) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；黑色固體變成亮紅色；吸收 CO2，防止對 CO 檢驗的干擾；缺少尾氣處理裝置 (3) Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2 (4) CO 的量不足 14. 【答案】 (1) 通氣體；排盡裝置內(nèi)空氣；固體由黑色變亮紅色；CO+CuO?Cu+CO2 (2) D→C→E (3) 停止加熱后，會繼續(xù)通氣體，直到玻璃管冷卻，故溶液不會倒流 (4) 收集尾氣，并吸收 CO2 15. 【答案】 (1) i

19、 CaO+H2O=Ca(OH)2 ii 無色酚酞試液 iii 不能；甲同學(xué)只證明固體中有 CaCO3，不能確定有無 Ca(OH)2 (2) i 由（1）可知固體 A 中有 Ca(OH)2，則濾液 B 中必為 Ca(OH)2 的飽和溶液 ii 濾液中 Ca(OH)2 的溶解度隨溫度升高而減少而析出，故溶液渾濁 iii 適量 Na2CO3 溶液；冷卻熱飽和溶液 iv 黃 16. 【答案】 (1) 100?mL；瓶子變得更癟；使用塑料瓶，使現(xiàn)象更明顯 (2) BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；如果 NaOH 溶液有剩余，形成的氫氧化鈣微溶于水，也會有白色沉淀 (3) 不變；碳酸鈉溶液呈堿性；不能，因為反應(yīng)會生成氫氧化鈉，干擾對原氫氧化鈉的判斷 (4) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)放熱