第19講實驗方案的設計與評價第1課時實驗方案的設計與評價一、選擇題1下列實驗方法錯誤的是(D)A用適量的水區分NH4NO3固體和NaOH固體B用紫色石蕊溶液鑒別二氧化碳氣體和一氧化碳氣體C稀釋濃硫酸時，應將濃硫酸沿容器壁慢慢注入水中，并不斷攪拌D把燃著的木條伸入某無色氣體的集氣瓶中，火焰熄滅，該氣體一定是二氧化碳氣體2(2014，泰安)化學興趣小組的同學利用廢銅制取硫酸銅，設計了如下兩個方案：方案一：CuCuOCuSO4方案二：CuCuSO4Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O比較上述兩個方案，你認為方案一的優點是(A)節約能源不產生污染大氣的二氧化硫提高硫酸的利用率提高銅的利用率ABCD3(2014，山西)下列實驗室中實驗設計不合理的是(C)實驗目的操作或所用試劑A除去NaCl固體中混有的泥沙溶解、過濾、蒸發B除去CO中混有的CO2NaOH溶液、濃H2SO4C鑒別食鹽、蔗糖品嘗D鑒別H2O、KCl溶液AgNO3溶液4.(2014，江西)下列實驗方案合理的是(A)選項實驗目的所用試劑或方法A鑒別熱塑性塑料和熱固性塑料加熱，觀察外形變化B實驗室制取CO2塊狀大理石和稀硫酸C除去氯化鈉溶液中的氯化鈣加入碳酸鉀溶液，過濾D區分硬水和軟水過濾、蒸發5.(2014，北京)下列實驗操作能達到實驗目的是(B)選項實驗目的實驗操作A驗證NaCl溶液中混有鹽酸取少量溶液，滴加無色酚酞溶液B比較Fe、Cu、Al的金屬活動性鐵絲浸入CuSO4溶液，銅絲浸入AgNO3溶液C除去鐵制品上的鐵銹將鐵制品長時間浸泡在足量的稀硫酸中D除去粗鹽中的難溶性雜質將粗鹽研碎、溶解、蒸發6.下列實驗不能達到實驗目的的是(A)二、實驗及探究題7(2014，泰安)化學實驗是科學探究的重要途徑。請根據下列實驗圖示回答相關問題：(1)A是實驗室制備氣體的發生與收集裝置。用過氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣的化學方程式為_2H2O22H2OO2_，制取氧氣、二氧化碳可用同樣的發生裝置，原因是_反應物狀態及反應條件相同(或都是固體與液體反應，且不需加熱)_，選擇收集裝置的依據是_氣體的密度和溶解性_；(2)B實驗中設計合理的是_(填“”或“”)，另一裝置設計中存在的問題是_中裝置不密閉生成的二氧化碳逸散空氣中，沒有稱量計入反應后的總質量_；(3)C是定量實驗，選擇儀器不恰當或操作不規范都會導致實驗結果有誤差。實驗時選擇量筒規格應為_50_mL_(填“50 mL”或“100 mL”)，稱量時砝碼與藥品位置放反了(1 g以下使用游碼)，所得溶液的質量分數_小于_15%(填“小于”“等于”或“大于”)。8(2014，佛山)請根據下圖回答問題：(1)儀器A的名稱是_試管_，儀器B的名稱是_長頸漏斗_。(2)用KClO3與MnO2混合制取和收集純凈O2，應選用上圖中的_ACDH_(填序號)，反應的化學方程式_2KClO32KCl3O2_。(3)實驗室制取和收集CO2，應選用上圖中的_ABEF_(填序號)，反應的化學方程式_CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2_；如何檢驗已集滿一瓶CO2氣體_將燃著的木條伸到集氣瓶口，若火焰熄滅，則已集滿_。(4)右圖為某同學組裝的制取H2并還原CuO的實驗裝置，請你指出其中的錯誤_長頸漏斗未插入液面下_；_盛CuO的試管口未向下傾斜_；_通H2的導管未伸到裝CuO的試管底部_。9(2014，株洲)現有某黃銅(銅鋅合金，假定其他成分均不與鹽酸反應)樣品，請從如圖中選擇適當的實驗裝置，設計最簡單的實驗測定該黃銅樣品中鋅的質量分數并回答下列問題：(1)寫出儀器a的名稱：_長頸漏斗_。(2)實驗要選擇的裝置是_乙丁戊_(填裝置編號)。若產生的氣體從左向右流，則接口的順序為_B、F、E、G_(填接口字母代號)；(3)細心觀察發現：盛裝溶液的試劑瓶與收集氣體的集氣瓶都有磨砂部分，所不同的是集氣瓶的磨砂部分位于_b_。a瓶底內壁b瓶口邊緣c瓶頸內壁d瓶底外壁(4)儀器組裝好后，在開始實驗時，要先_檢查裝置的氣密性_。(5)若實驗樣品的質量是9.9 g，實驗中測定氫氣的體積是1.1 L(氫氣密度為0.09 g/L)，則該黃銅樣品中鋅的質量分數為_32.5_%。10(2014，隨州)實驗室中的藥品一般要密封保存，否則可能會與空氣接觸而變質。某研究性學習小組的同學對實驗里久置于空氣中變質的過氧化鈉(Na2O2)固體的成分進行探究。查閱資料(1)Na2O2的化學性質很活潑，能與水、二氧化碳反應，相關反應的化學方程式為：2Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)CaCl2溶液為中性猜想.固體為Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物.固體為NaOH和Na2CO3的混合物.固體為NaOH.固體為Na2CO3實驗探究實驗操作 實驗現象實驗結論取少量固體于試管中，加水振蕩，直至完全溶解_無明顯現象(或無氣泡產生)_猜想不成立取少量的溶液于試管中，滴加CaCl2溶液至過量_產生白色沉淀_證明有Na2CO3存在_取少量的溶液于試管中，滴加幾滴無色酚酞試液，振蕩_酚酞試液變紅_證明NaOH存在綜合以上實驗現象，說明猜想是成立的反思評價(1)實驗操作中反應的化學方程式為_Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl_。(2)實驗操作中“滴加CaCl2溶液至過量”的目的是_除去溶液中的Na2CO3，防止干擾NaOH的鑒定_。第2課時科學探究一、選擇題1(2014，廣州)下列實驗設計不能達到實驗目的的是(C)A用燃著的木條區分氧氣和二氧化碳B用鹽酸驗證敞口放置的NaOH溶液已變質C用鹽酸除去石灰水中的少量CaCO3D用鹽酸除去鐵釘表面的少量鐵銹2(2014，蘭州)在下列各項“家庭小實驗”中，不能達到預期目的的是(B)A品嘗廚房中鑒別白糖和食鹽B觀察鑒別黃銅和黃金C聞氣味鑒別酒精與白醋D點燃鑒別羊毛和滌綸3(2014，江西)下列探究燃燒條件的實驗中，只能得出燃燒需要氧氣結論的是(A)4(2014，菏澤)利用實驗器材(規格和數量不限)，能完成相應實驗的一項是(D)實驗器材(省略夾持裝置)相應實驗A燒杯、玻璃棒、蒸發皿硫酸銅溶液的濃縮結晶B燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、濾紙用水除去二氧化錳中的氯化鉀C燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、量筒用固體碳酸鈉配制5%的溶液D燒杯、玻璃棒、pH試紙、標準比色卡、玻璃片測定雨水的酸度5.(2013，青島)控制變量法是實驗探究的重要方法。利用如圖所示的實驗不能實現的探究目的是(A)A甲圖中對比可探究鐵的銹蝕與植物油是否有關B甲圖中對比可探究鐵的銹蝕與水是否有關C乙可探究可燃物的燃燒是否需要達到一定溫度D乙可探究可燃物的燃燒是否需要與氧氣接觸6(2014，東營)下列實驗裝置進行的相應實驗，達不到實驗目的是(A)A用圖1所示裝置除去CO2中含有少量HCl氣體B用圖2所示的裝置加熱蒸發NaCl飽和溶液制備NaCl晶體C用圖3所示裝置制取少量CO2氣體D在實驗室中，用圖4所示裝置除去少量黃河水中的泥沙7(2014，連云港)下列實驗中利用提供的方案不能達到目的是(A)選項實驗目的實驗方案A除去鐵粉中混有的少量銀粉用足量稀鹽酸溶解后過濾B鑒別純羊毛織品和滌綸織品取樣灼燒后聞氣味C證明分子在不斷運動將一滴紅墨水滴入一杯純凈水中D收集二氧化碳時，檢驗集氣瓶是否集滿用一根燃著的木條放在集氣瓶口二、實驗及探究題8(2014，衡陽)“侯氏制堿法”首先得到的是碳酸氫鈉，然后將碳酸氫鈉加熱分解得到產品碳酸鈉；2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。碳酸鈉露置在空氣中能與空氣中的二氧化碳和水反應生成碳酸氫鈉：Na2CO3CO2H2O2NaHCO3。某中學化學研究性學習小組對一瓶開啟后久置的碳酸鈉是否變質及變質程度進行探究。【提出假設】假設：完全變質；沒有變質；假設：_部分變質_。【實驗探究】實驗一：取少量樣品于試管中，加水溶解后再加入少量CaCl2溶液，產生白色沉淀，說明假設_不成立。反應的化學方程式為_Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl_。實驗二：取少量樣品于試管中，用導管連接后固定在鐵架臺上，導管的另一端插入澄清石灰水中。加熱樣品，有氣體產生，澄清的石灰水變渾濁，說明假設_不成立。【實驗結論】假設_成立，樣品的成分是_NaHCO3、Na2CO3_。【交流反思】欲除去Na2CO3變質后的雜質，最合適的方法是_加熱_。9(2013，陜西副題)小欣和小榮同學在用某無色潔廁凈清洗馬桶時，發現使用說明上有“請勿用本品清洗大理石制品”的文字標注。于是她們想探究該潔廁凈不能清洗大理石制品的原因。請你參與探究。【提出問題】該潔廁凈中含有什么物質導致其不能清洗大理石制品？【猜想假設】猜想：潔廁凈中含有鹽酸猜想：潔廁凈中含有硫酸猜想：潔廁凈中含有鹽酸和硫酸【實驗探究】(1)小欣同學取適量潔廁凈于試管中，向其中滴加紫色石蕊試液，觀察到溶液變紅。小榮同學另取適量潔廁凈于試管中，向其中加入適量鐵粉，你認為應該觀察到_有氣泡產生_。她們的實驗都說明了該潔廁凈顯_酸_性。(2)小欣同學再取適量潔廁凈于試管中，向其中滴加Ba(NO3)2溶液，振蕩，溶液無明顯變化。小榮同學向她另取的潔廁凈中加入AgNO3溶液，觀察到有白色沉淀生成，該反應的化學方程式為_AgNO3HCl=AgClHNO3_。【實驗結論】由上述實驗可知，猜想_(填序號)成立。【拓展交流】(1)該潔廁凈不能用于清洗大理石制品的原因是_大理石制品可與稀鹽酸反應而被腐蝕_。(2)該潔廁凈還可用于_清洗鐵銹等_。10(2014，濟寧)(1)實驗室可用草酸(H2C2O4)在濃硫酸的作用下分解制得一氧化碳和二氧化碳(化學方程式為：H2C2O4 CO2COH2O)。用的實驗裝置如下圖所示：若分別得到一氧化碳和二氧化碳，請回答：裝置A中，盛放濃硫酸的儀器名稱是_分液漏斗_；收集一氧化碳時，打開a、b，關閉c，裝置B的作用是_吸收混合氣體中的二氧化碳_。由于一氧化碳有毒，多余的氣體應_點燃處理(或用氣囊收集)_(填寫處理辦法)；關閉_b_、打開_c_，釋放出二氧化碳，并通過裝置_C、D_可收集到干燥的二氧化碳氣體。(2)在二氧化錳的催化作用下，過氧化氫迅速分解生成氧氣和水。哪些因素還影響著過氧化氫分解的速率？課外活動小組就此進行了更深入的探究：探究實驗一：濃度對化學反應速率的影響 實驗步驟現象 結論取一支試管加入35 mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳。緩慢，有少量氣泡冒出另取一支試管加入35 mL15%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳。迅速，有大量氣泡冒出_濃度越大，過氧化氫分解的速率越快請你設計：實驗用品：試管、燒杯、熱水、冷水、5%過氧化氫溶液、15%過氧化氫溶液探究實驗二：溫度對化學反應速率的影響實驗步驟現象 結論_取一支試管加入35_mL15%的過氧化氫溶液，然后把試管放入盛有冷水的燒杯中_緩慢有少量氣泡冒出_取一支試管加入35_mL15%的過氧化氫溶液，然后把試管放入盛有熱水的燒杯中_迅速有大量氣泡冒出溫度越高，過氧化氫分解的速率越大11(2014，長安區二模)小明見媽媽買了些取暖袋，他很好奇，打開了一袋，發現里面是黑色的粉末。那么，取暖袋里是什么物質在發生反應、釋放熱量呢？【查找資料】取暖袋由原料層、明膠層、無紡布袋三部分組成。原料層中黑色粉末的主要成分是鐵粉、活性炭、蛭石、可溶性無機鹽、吸水性樹脂(含水)。蛭石是當今世界首屈一指的保溫材料，起保溫作用；吸水性樹脂可反復釋水、吸水，起吸水、保水的作用；二者均不參加反應。使用時應注意：不使用產品時請勿拆開密封包裝。Ag2SO4微溶于水，Ag2CO3為淡黃色固體，難溶于水。【提出猜想】可溶性無機鹽可能是氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉中一種或幾種。取暖袋發熱時，可能是鐵粉、氧氣、無機鹽、水、活性炭幾種物質間發生了化學反應。【實驗過程】分別取沒有使用的取暖袋和失效后的取暖袋中的黑色粉末完成以下實驗、探究無機鹽的成分及參加反應的物質。序號加入試劑及操作沒有使用的暖袋失效后的暖袋加入足量水觀察無色溶液，大量固體在燒杯底部無色溶液，大量固體在燒杯底部取中上層清液，向其中滴加鹽酸無變化無變化取中上層清液，向其中滴加BaCl2溶液無變化無變化取中上層清液，向其中滴加AgNO3溶液白色沉淀白色沉淀另取黑色粉末加入足量鹽酸大量氣泡，溶液呈淺綠色無氣泡，溶液呈黃褐色(1)寫出實驗中一個反應的化學方程式：_Fe2HCl=FeCl2H2(或Fe2O36HCl=2FeCl33H2O)_。(2)通過上述實驗，可以得出以下結論：取