實驗的設計與評價

A組

1.［2020.徐州］下列實驗方案能達到實驗目的的是（）

A.用碘化鉀溶液檢驗馬鈴薯中是否含有淀粉

B.用分別取樣灼燒，聞產生氣味的方法區分羊毛線和棉紗線

C.用鋅、鐵分別與硝酸銀溶液混合，驗證鋅、鐵兩種金屬的活動性強弱

D.用量筒混合45mL蒸儲水和5g氯化鈉，配制50g10%的氯化鈉溶液

2.［2020.吉林］下列實驗數據分析合理的是（）

A.向H2O2溶液中加入5gMnCh,充分反應后MnO2的質量仍為5g

B.將5gNaCl溶解在100g水中，得到溶液中NaCl的質量分數為5%

C.在“粗鹽中難溶性雜質的去除”實驗中,5g粗鹽提純后，可得到精鹽5g

D.使5gMg完全燃燒后，生成物的質量仍為5g

3.Q02。遵義］下列實驗設計及操作中，現象足以說明其結論的是（）

選項操作現象結論

A向一未知固體中加入稀鹽酸有氣泡產生該固體一定是碳酸鹽

B將一根燃著的木條伸入集氣瓶中木條熄滅該氣體一定是二氧化碳

C點燃某種塑料無刺激性氣味該塑料一定是聚氯乙烯

向一未知溶液中先加入足量稀鹽剛開始無明顯現象，后產

D該溶液中一定存在SO42-

酸，再滴加氯化鋼溶液生臼色沉淀

4.一同學設計了兩種由CuO-Cu的實驗方案：

__稀硫酸CuO-稀硫酸Zn

方案一:Zn-------->H2—*Cu;方案二:CuO--------->CuSO41*Cu。

大家認為方案二優于方案一，理由是:①節約能源;②Cu產率高;③產品純凈;④操作安全。其中,評價正確的是

()

A.①②③

B.①②④

C.①③④

D.②③④

5J2020?貴陽］根據如圖2回答問題。

圖2

(1)反應原理

①加熱高鋅酸鉀、分解過氧化氫溶液或加熱氯酸鉀均可產生氧氣，其中分解過氧化氫溶液和加熱氯酸鉀時，加入

二氧化鎰在反應中起的作用是。三種方法中,寫出其中一個反應的化學方程式:。

②石灰石和稀鹽酸反應產生二氧化碳的化學方程式為。

⑵制取02和C02。連接圖中所示的裝置完成實驗。

制取ABC

氣體反應物裝置(填“甲”或“乙”)物質作用作用

水接水

02-—-

石灰石和稀鹽酸干燥

co2乙-C02-

B組

U2020?河北］下列實驗方案不能達到實驗目的的是)

I-酚歆溶液氫氣fs■氧氣

*

:/待測溶液

-H電池盧-

A.證明待測溶液呈酸性B.探究硝酸鉀溶解度與溫度的關系c.探究水的組成元素D.驗證質量守恒定律

圖3

242020?無錫］下列實驗不能達到實驗目的的是（）

「稀鹽酸

3氫氧化

口“鈉溶液

圉T飽和石灰水

A.利用此實驗比較不同物質B.利用此實驗探究可燃物燃C.利用此實驗驗證稀鹽酸和D.利用此實驗證明二氧化碳

在同種溶劑中的溶解性燒所需的溫度應達到著火點氫氧化鈉溶液反應放熱能與水發生反應

圖4

3.［2020?株洲］下列實驗操作能達到實驗目的的是（）

選項實驗操作實驗目的

A將帶火星的木條伸入混合氣體中檢驗二氧化碳中混有的少量氧氣

B用pH試紙測定肥皂水的酸堿性驗證肥皂水呈堿性

C加入足量的稀鹽酸，蒸發結晶除去碳酸鈉固體中混有的氯化鈉

D分別在放有銅和銀的試管中加入稀鹽酸比較銅和銀的金屬活動性強弱

4J2020?柳州聯考］實驗創新是化學素養之一。圖5是小峰設計的有關鹽的描述及結論的分析，其中不正確的是

（）

圖5

A.關閉區,打開Ki,加入稀鹽酸后，觀察到乙中有氣泡產生，甲中澄清石灰水變渾濁

B.關閉KH加入稀鹽酸，觀察到乙中有氣泡產生，一段時間后打開K"丙中無明顯現象

C.該實驗說明可以利用稀鹽酸和澄清石灰水檢驗鹽中是否有CO?

D.由該實驗可知鹽可以與某些酸和某些鹽反應

5.［2020?通遼］請根據圖6所示回答相關問題。

有

醐

4■33

液

三

三

丸

蒸

二

熱水

冷水

逢

三

水

磷

白

白磷

CD

圖6

(1)實驗A濾液仍然渾濁，可能的原因是(答一點即可)。

(2)實驗B觀察到燒杯②中溶液變紅，說明分子具有的性質是o

(3)實驗C中,將大小相同的白磷分別放入冷水和熱水中，通入空氣，觀察現象。此實驗說明燃燒的條件之一

是O

(4)配制溶液時，按圖D所示量取溶劑，其他操作均正確,最終導致配制的溶液溶質質量分數(填“偏

大”或“偏小”)。

6J2020?黔東南］做“中和反應”實驗時，小聰同學向盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中滴加稀硫酸，一會兒后發現忘了

滴加酸堿指示劑，于是他停止滴加稀硫酸。同學們對反應后溶液中含有哪些溶質展開了討論。

提出問題上述實驗中發生反應的化學方程式為，那反應后溶液中的溶

質是什么？

提出猜想猜想一:溶質是Na2sOr猜想二:溶質是Na2s和NaOH;猜想三:溶質是。

查閱資料Na2s溶液呈中性。

實驗探究小聰同學設計如下的實驗方案：

方法步驟實驗現象實驗結論

猜想一正確

取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管

方案一酚酰不變紅

中，滴入幾滴無色酚獻溶液

猜想二不正確

取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管

方案二出現白色沉淀猜想三正確

中，滴加BaCb溶液

取少量燒杯中的溶液于潔凈的試管

方案三猜想三正確

中，加入少量的黑色CuO粉末，振蕩

方案評價同學們對小聰的實驗方案討論后認為:

①方案一存在缺陷，該方案不能證明猜想一是正確的，其原因是

②方案二也不能證明猜想三是正確的,理由是__________________________________________________

③同學們經過討論,一致認為方案三能夠證明猜想三是正確的，并討論除此方案外，還可以向燒杯的溶液中加入

活潑金屬或碳酸鹽等物質進行證明。

實驗反思在分析化學反應后所得物質成分時，還需考慮反應物的用量。

C組

1.[2020?江西]某班同學取用相同總質量的木炭粉和氧化銅的混合物，按圖7所示裝置進行實驗。實驗過程中發

現有的小組“黑色固體變為紅色”這一實驗現象不明顯。小組同學對此異常現象進行如下探究。

圖7

知識回憶碳和氧化銅反應的化學方程式為C+2CuO=-2CU+CO2T，理論上碳和氧化銅的質量比

為.

作出猜想產生異常現象可能與所取用木炭粉和氧化銅的質量比有關。

實驗探究小組同學用總質量相同但質量比不同的木炭粉和氧化銅的混合物（不考慮其中雜質），分別進行實驗,

部分實驗現象記錄如下：

實驗序號/n(C):m(CuO)實驗后A處試管中固體顏色C處導管口的現象

11:8紅色固體中有少量黑色固體尾氣燃燒

21:9紅色固體中有較少量黑色固體尾氣燃燒

31：10紅色固體中有很少量黑色固體尾氣不燃燒

41：11紅色固體中有極少量黑色固體

51：12紅色固體中無黑色固體尾氣不燃燒

61：13紅色固體中有較多黑色固體尾氣不燃燒

交流討論（1）推測實驗4中“C處導管□的現象”是。

（2）上述探究可得出，實驗時所用木炭粉和氧化銅的質量比控制在1：10~1：12之間，可觀察到黑色固體明顯變

紅,同時還可減少（填化學式）排放，防止空氣污染。

⑶檢驗實驗6反應后A處試管中黑色固體物質，可滴加的試劑是，觀察到的現象

是■>

反思評價分析發現，實驗5中，〃（C）：〃?（CuO）比值與理論值不符，實驗后卻無黑色固體殘留。請用化學方程式解

釋實驗中過量的黑色固體消失的原因:（寫一個即可）。

2.[2020?成都]化學興趣小組對貝殼中碳酸鈣的含量進行探究。

提出問題如何選擇藥品和設計裝置進行測定？

查閱資料貝殼的主要成分是CaCCh,其他成分對實驗的影響忽略不計。

室溫時,CaCCh不溶于水,CaS04微溶于水。

設計與實驗實驗一:選擇藥品

分別取等質量顆粒狀和粉末狀的貝殼樣品與等體積、等濃度的稀鹽酸在圖8的三頸燒瓶中反應，采集數據。

圖8

(1)圖中反應的化學方程式是

(2)據圖甲分析,選擇粉末狀樣品的依據是.

(3)據圖乙分析，影響實驗測定準確性的原因:一是水蒸氣含量增加;二是

實驗二:設計裝置

小組設計了圖9所示裝置進行測定。

(4)打開活塞，稀硫酸進入試管，觀察到的現象是.

反應結束后進行讀數。讀數前調節水準管與量氣管液面相平的原因是

實驗三:優化裝置

在老師指導下，小組優化并設計了圖10所示裝置進行測定。

,稀硫酸

:多氯化錢溶液

三唆爵試劑a

圖10

(5)試劑a是-

(6)檢查該裝置氣密性的方法是?

(7)加入足量稀硫酸，一段時間后反應停止。再加入氯化鍍溶液，發現又產生氣泡。推測加入氯化鐵溶液的作用

是O

數據處理(8)實驗三中，樣品質量為mg,加入稀硫酸體積為V,mL,加入氯化鏤溶液體積為匕mL,右側針筒最后

讀數為LmL,則反應生成CO2的體積為mLo該實驗條件下,CCh密度為4g/mL,則該樣品中碳

酸鈣質量分數的表達式為。

反思與評價(9)與實驗二相比，實驗三的優點是(寫一條)。

【參考答案】

A組

1.B［解析］碘單質能使淀粉變藍，用碘化鉀溶液不能檢驗馬鈴薯中是否含有淀粉;羊毛線中含有蛋白質，燃燒時

有燒焦羽毛的氣味，棉紗線含有纖維素，燃燒時有燒紙的氣味，可聞產生氣味區分二者;鋅、鐵分別與硝酸銀溶液

混合，都能把銀置換出來，只能驗證鋅、鐵的活動性都比銀強，不能驗證鋅、鐵兩種金屬的活動性強弱;不能用量

筒混合水和氯化鈉,應在燒杯中配制溶液，用玻璃棒攪拌,使氯化鈉充分溶解。

2.A［解析］二氧化鐳作催化劑，不參與反應，充分反應后MnO2的質量仍為5g;溶液中氯化鈉的質量分數為

黑xl00%=4.8%;粗鹽中含有雜質,5g粗鹽提純后，可得到精鹽的質量小于5g;鎂和氧氣反應，生成氧化鎂，根據

1U3g

質量守恒定律，生成物的質量大于5go

3.D［解析］向未知固體中加入稀鹽酸，有氣泡產生，該固體可以是活潑金屬、碳酸鹽等;將一根燃著的木條伸入

集氣瓶中，木條熄滅,該氣體可以是氮氣、二氧化碳等不支持燃燒的氣體;聚氯乙烯塑料點燃會有刺激性氣味產

生;加入鹽酸無明顯現象，可排除Ag+、CCht再加入氯化鋼生成白色沉淀，則沉淀為硫酸饃,所以該溶液中一定存

在SO：。

4.B［解析］方案一是鋅和稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，加熱條件下，氧化銅和氫氣反應生成銅和水，方案二是

氧化銅和稀硫酸反應生成硫酸銅和水，鋅和硫酸銅常溫下反應生成硫酸鋅和銅，方案二比方案一節能;氫氣還原

氧化銅時，還原出的銅覆蓋在氧化銅表面，導致氧化銅不能完全反應，造成銅的產率偏低，得到Cu與CuO的混合

物;鋅和硫酸銅反應時能將Cu全部置換出來，但生成的銅會附著在鋅表面，得到的是混合物，因此兩種方法得到

的都是混合物;氫氣是一種可燃性氣體，易發生爆炸，故方案二比方案一操作安全。

5.(1)①催化作用

Mnft

MnO2△

2H2O22H2O+O2T(或2KMnO4---LMnCU+MnCh+ChT或2KC1C)3△2KCI+3O2t)

②CaCC)3+2HCl-CaCb+CChT+HzO

(2汨2。2溶液和二氧化鐳甲收集氧氣

濃硫酸收集二氧化碳

［解析］(1)①分解過氧化氫溶液和加熱氯酸鉀時，二氧化銃是催化劑，起催化作用。過氧化氫在二氧化鎰的催化下

MnOz

分解為水和氧氣，該反應的化學方程式為2H2。2,2H2O+O2T；高鎰酸鉀受熱分解為鐳酸鉀、二氧化錦和氧

△

氣，該反應的化學方程式為2KMnO4-K2MnO4+MnO2+O2T；氯酸鉀在二氧化鎬的催化下受熱分解為氯化鉀和

MnOz

氧氣，該反應的化學方程式為ZKClChF=2KC1+3O2T。②石灰石的主要成分是碳酸鈣,碳酸鈣和稀鹽酸反應

生成氯化鈣、二氧化碳和水，該反應的化學方程式為CaCO3+2HCl-CaC12+CO2T+H2Oo

(2)A裝置是固液不加熱反應制取氧氣,適用于過氧化氫溶液與二氧化鋪制取氧氣，故反應物是H2O2溶液和二氧

化錦;所連接裝置內所加的物質是水，故應連接甲裝置，氧氣的密度比水小，從a端進入，是排水法收集氧氣。制取

二氧化碳，反應物是石灰石和稀鹽酸，連接裝置乙，氣體長進短出，故是洗氣，可在裝置乙中加濃硫酸，濃硫酸具有

吸水性，且不與二氧化碳反應,可用于干燥二氧化碳，二氧化碳的密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，故C的作

用是收集二氧化碳.

B組

1.A［解析］酚配溶液在酸性、中性溶液中都呈無色，用酚獻溶液無法證明待測溶液是否顯酸性。

2.D［解析］碘和蔗糖屬于不同種物質，溶劑均是水，實驗中發現碘幾乎不溶于水,而蔗糖溶于水，利用此實驗可以

比較不同物質在同種溶劑中的溶解性;物質燃燒的條件是可燃物、溫度達到可燃物的著火點、與氧氣接觸，濾紙

碎片和乒乓球碎片都屬于可燃物，均在空氣中，均用酒精燈加熱，但二者著火點不同，實驗中,乒乓球碎片先燃燒,

說明乒乓球碎片的著火點低于濾紙碎片，利用此實驗可以探究可燃物燃燒所需的溫度應達到著火點;氫氧化鈣

的溶解度隨溫度的升高而減小,稀鹽酸和氫氧化鈉反應放熱，則有氫氧化鈣固體析出，可以利用此實驗驗證稀鹽

酸和氫氧化鈉溶液反應放熱;二氧化碳能溶于水,此實驗中飲料瓶變癟，只能說明瓶內二氧化碳氣體減少，利用此

實驗不能證明二氧化碳能與水發生反應。

3.B［解析］二氧化碳中混有的少量的氧氣不能使帶火星的木條復燃;肥皂水呈堿性，利用pH試紙可以測得肥皂

水的酸堿性;碳酸鈉與鹽酸反應生成了氯化鈉、水和二氧化碳,除去了碳酸鈉，不符合除雜原則;銅和銀在金屬活

動性順序中都排在氫之后,都不與鹽酸發生反應，無法驗證金屬活動性的強弱。

4.B

5.(1)濾紙破損(或盛接濾液的燒杯不干凈或漏斗內的液面高于濾紙的邊緣)

(2)分子在不斷運動

(3)溫度達到可燃物著火點

（4）偏小

［解析］（1）過濾后，濾液仍然渾濁的原因可能是濾紙破損，或盛接濾液的燒杯不干凈，或漏斗內的液面高于濾紙的

邊緣。（2）濃氨水具有揮發性，揮發出來的氨分子在不斷地運動，與酚酸溶液中的水結合成氨水，氨水顯堿性，能使

無色酚酷溶液變紅，實驗B觀察到燒杯②中溶液變紅,說明分子是在不斷運動的。（3）實驗C中，通入空氣后，熱水

中的白磷燃燒，冷水中的白磷不能燃燒，說明燃燒的條件之一是溫度達到可燃物的著火點。（4）量取溶劑時，仰視

讀數造成量取的溶劑體積偏大,導致所配制溶液中溶質的質量分數偏小。

6.提出問題H2so4+2NaOH—Na2so4+2H?O

提出猜想H2sO4和Na2s04

實驗探究黑色粉末消失（或減少），溶液變藍（合理即可）

方案評價①酚酷不變色，溶液還可能顯酸性（或酚酷不變色,溶液中可能有H2s04，猜想三也可能正確，合理即可）

②有白色沉淀出現，不能證明溶液中有H2so式合理即可）

［解析］提出問題稀硫酸與氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水。

提出猜想氫氧化鈉和硫酸反應生成了硫酸鈉和水，恰好完全反應時，溶液中溶質是硫酸鈉;氫氧化鈉過量時，溶液

中溶質是硫酸鈉和氫氧化鈉;硫酸過量時，溶液中溶質是硫酸鈉和硫酸,所以猜想三是Na2s04和H2s04。

實驗探究若猜想三正確，則溶液中含有稀硫酸，可與CuO反應生成硫酸銅和水，現象為黑色粉末消失（或減少），溶

液變藍。

方案評價①若溶液中含有H2s04也不能使無色酚戟溶液變紅,所以方案一存在缺陷，只能證明猜想二錯誤。②溶

液中一定存在Na2so4,能與BaCb反應產生白色沉淀，無法判斷是否含有H2sO%所以方案二也不能證明猜想三

正確。

C組

1.知識回憶12：160（或3：40）

交流討論（1）尾氣不燃燒

（2）C0

（3）稀硫酸（或稀鹽酸等，寫化學式也可）黑色固體逐漸消失,溶液由無色變為藍色

反思評價2C+Ch^2CO(或C+Ch^CCh、C+CO2^2CO)

［解析］知識回憶碳和氧化銅反應的化學方程式為C+2CuO酗2CU+CCM，理論上碳和氧化銅的質量比為12：

(2x80)=12：160=3:40o

交流討論(1)由1?6的實驗結果可知，碳與氧化銅反應，當兩者接近完全反應時，產生的尾氣是二氧化碳,尾氣不

燃燒。(2)實驗所用木炭粉和氧化銅的質量比控制在1:10~1：12之間時，碳與氧化銅接近完全反應，產物是紅色

的銅和二氧化碳,減少了CO的排放，防止空氣污染。(3)實驗6反應后A處試管中黑色固體物質為過量的氧化

銅，可以滴加稀硫酸或稀鹽酸檢驗，實驗現象為黑色固體逐漸消失，溶液由無色變為藍色。

反思評價實驗5中加C