江苏专版中考化学复习专题十六实验方案的设计与评价试卷部分课件.pptx

A组20142018年江苏中考题组考点一实验方案的设计,五年中考,1.(2018江苏南京,12,2分)下列叙述正确的是()A.用活性炭可将硬水软化B.用甲醛水溶液做食品保鲜剂C.用食盐水除去热水壶内壁的水垢D.用汽油可除去衣服上的油污,答案D用活性炭不能将硬水软化,日常生活中常用加热煮沸的方法将硬水软化,故A错误;不可用甲醛水溶液做食品保鲜剂,甲醛有毒,会使蛋白质变性,对人体健康有害,故B错误;食盐水与水垢不能发生反应,无法除去水垢,可用食醋除水垢,故C错误;用汽油除去衣服上的油污,利用了油污可以溶解在汽油中的原理,故D正确。,思路分析活性炭具有吸附性,可以吸附色素和异味,不能吸附钙、镁离子;用食醋可除水垢。,2.(2018江苏扬州,10,2分)下列各组物质,仅用水无法鉴别的是()A.CuSO4、Na2SO4 B.KCl、NaClC.CaCO3、Na2CO3 D.NH4NO3、NaNO3,答案BA项,硫酸铜溶于水形成蓝色溶液,硫酸钠溶于水形成无色溶液,用水可以鉴别;B项,氯化钾、氯化钠溶于水均形成无色溶液,且溶液温度均无明显变化,用水不能鉴别;C项,碳酸钙难溶于水,碳酸钠易溶于水形成无色溶液,用水可以鉴别;D项,硝酸铵溶于水吸热,溶液温度降低,硝酸钠溶于水溶液温度几乎无变化,用水可以鉴别。故选B。,3.(2017江苏扬州,18,2分)除去下列物质中的少量杂质,所选试剂和操作都正确的是(),答案BA项,NaOH与CuCl2反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,应再进行过滤,错误。B项,KCl易溶于水,MnO2难溶于水,可采取加水溶解、过滤的方法进行除杂,正确。C项,CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应,错误。D项,CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,错误。,4.(2016江苏镇江,7,2分)下列实验设计正确的是()A.用肥皂水区分硬水和软水B.用加碘食盐检验淀粉C.用10 mL量筒量取5.62 mL水D.用点燃的方法除去CO2中的CO,答案A用肥皂水可以区分硬水和软水,A正确;加碘食盐中的碘以KIO3形式存在,不是碘单质,遇淀粉不会变蓝,B错误;C项,量筒的精确度为0.1 mL,C错误;除去CO2中的CO应将混合气体通过灼热的氧化铜,不能用点燃的方法,D错误。,易错警示淀粉遇到碘单质可以显现出特殊的蓝色,但是加碘盐中的“碘”并非碘单质,而是碘酸钾,其遇淀粉不显现出蓝色。,知识拓展不同人群碘的推荐摄入量:03岁为每人每日50微克;410岁为每人每日90微克;1113岁为每人每日120微克;14岁以上为每人每日150微克;孕妇和哺乳期妇女为每人每日250微克。,5.(2015江苏无锡,11,1分)下列实验方案不合理的是()A.用观察颜色的方法鉴别磷矿粉和硝酸钾B.用植物的花瓣制作指示剂,检验溶液的酸碱性C.用水鉴别NH4NO3、NaOH、NaCl三种固体D.用FeSO4溶液、Cu和Ag比较Fe、Cu和Ag的金属活动性,答案DA项,磷矿粉是灰白色的固体,硝酸钾是白色的晶体,用观察颜色的方法可以鉴别磷矿粉和硝酸钾,故选项实验方案合理。B项,某些植物的花瓣中含有遇酸碱变色的物质,可检验溶液的酸碱性,故选项实验方案合理。C项,NH4NO3溶于水吸热,氢氧化钠溶于水放出大量的热,氯化钠溶于水溶液温度几乎无变化,可以鉴别,故选项实验方案合理。D项,Cu和Ag与FeSO4溶液均不反应,说明了金属活动性铁铜、铁银,但无法比较银和铜的金属活动性强弱,故选项实验方案不合理。,易错警示利用金属与盐溶液的反应来判断金属活动性强弱时,必须注意的是不能用钾、钙、钠三种金属来进行相关实验,因为这三种金属与盐溶液中的水能直接发生反应,从而影响实验。,解题思路实验方案设计是考查学生能力的主要题型,在具体设计实验方案时,要对实验原理理解透彻,既可根据某些特殊物质的物理特性进行设计,也可以根据不同物质的化学性质差异进行设计。,6.(2014江苏连云港,33,2分)下列实验中利用提供的方案不能达到目的的是(),答案AA项中银粉不能与稀盐酸反应,铁粉与稀盐酸反应,除去铁粉中少量银粉不能用稀盐酸,可用磁铁吸引,故A项错误。,7.(2016江苏宿迁,15,7分)某兴趣小组同学欲探究NaOH溶液与CO2气体的反应,设计如图所示实验装置:(1)若导管a与b连接,将分液漏斗中的NaOH溶液注入锥形瓶,关闭分液漏斗上的活塞,振荡,然后打开导管上的活塞,观察到的实验现象是;CO2与NaOH反应的化学方程式是。(2)探究反应后锥形瓶内溶液中溶质的成分。已知:Na2CO3+H2O+CO2 2NaHCO3NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2O,【提出猜想】.NaOH和Na2CO3;.;.NaHCO3;.Na2CO3和NaHCO3。【查阅资料】Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3均能反应且有白色沉淀生成;CaCl2与Na2CO3能反应且有白色沉淀生成,与NaHCO3不反应;NaHCO3溶液显碱性,可与酸反应生成CO2气体。【设计实验】限选试剂:Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、稀盐酸、酚酞试液。,【拓展应用】联想到空气中有CO2,所以实验室中的氢氧化钠溶液应保存。,答案(1)集气瓶内的水流入锥形瓶中2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O(2)【提出猜想】Na2CO3【设计实验】,【拓展应用】密封,解析(1)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应使A中的压强减小,集气瓶内的水流入锥形瓶中,CO2与NaOH反应的化学方程式为2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O。(2)【提出猜想】探究反应后锥形瓶内溶液中溶质的成分,一方面要考虑生成物,另一方面要考虑反应物是否有剩余,当NaOH与CO2恰好完全反应时,则溶液中的溶质只有Na2CO3,所以猜想是Na2CO3。【设计实验】由实验操作1中的现象和题中资料可知,应加入足量的CaCl2溶液;欲验证猜想成立,即证明操作1所得滤液中含有NaHCO3,所以应加入足量的稀盐酸,观察到有气泡产生。【拓展应用】空气中的CO2会与氢氧化钠反应,所以实验室中的氢氧化钠溶液应密封保存。,思路点拨在【设计实验】中,确认猜想是否成立,采用的都是逆推法,先确认猜想的内容是什么,再从题目中找到与该猜想内容相关的信息,运用到题目中,最后确认应该加入什么试剂。如该题中猜想是“只含碳酸氢钠”,联系题目中给出的信息,该物质不能与氯化钙反应生成沉淀,最终可以确定加入的试剂应该是氯化钙溶液。,知识拓展 二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应,随两者量的相对多少产物会不同,二氧化碳过量会最终得到产物碳酸氢钠,氢氧化钠过量则会得到碳酸钠。,8.(2014江苏镇江,24,4分)根据下列实验装置回答问题:,(1)图相当于化学实验中的装置。(2)图实验中观察到的明显现象是。(3)图电池工作时反应的化学方程式为,溶液pH(填“变大”或“变小”)。,答案(共4分,每空1分)(1)过滤(2)烧杯A中溶液变红(或烧杯A中溶液变红,烧杯C中无变化)(3)2H2+O2 2H2O变小,解析(1)图中装置可将水中难溶性杂质除去,相当于化学实验中的过滤装置。(2)浓氨水具有挥发性,挥发出的NH3分子溶于A中形成氨水,氨水显碱性,可使烧杯A中的酚酞试液变红。(3)电池工作时的化学方程式为2H2+O2 2H2O;由于H2O的生成,稀释了KOH溶液,使溶液碱性减弱,pH减小。,考点二实验方案的评价,1.(2018江苏连云港,33,2分)下列各组实验方案中,不能达到实验目的的是(),答案BCO2和HCl均可与NaOH发生反应,所以不能用NaOH溶液除去CO2气体中的HCl,B项不能达到实验目的。,2.(2017江苏淮安,9,2分)下列实验方案不能达到实验目的的是(),答案BA项,分别将两种塑料灼烧,有刺激性气味的为聚氯乙烯塑料。B项,铜和银分别放入盐酸中,均不反应,无法比较金属活动性强弱。C项,分别点燃两种气体,天然气燃烧有水生成。D项,对比高锰酸钾固体在冷、热水中溶解的快慢,可判断温度对溶解速率的影响。故选B。,思路分析D项中,选用高锰酸钾作为溶质来对比温度对物质溶解速率的影响,是利用高锰酸钾溶于水后,溶液颜色会逐渐加深,这样便于观察。,3.(2016江苏南京,15,2分)除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),拟定的实验方案不可行的是()A.NaCl溶液(MgCl2)加入过量的NaOH溶液,过滤,滤液中加稀盐酸至中性B.氧气(水蒸气)通过装有足量无水氯化钙的干燥管C.CaO固体(CaCO3)高温充分煅烧D.氢气(氯化氢气体)依次通过足量的NaHCO3溶液和浓硫酸,答案D加入过量的氢氧化钠溶液可以除去氯化镁,多余的氢氧化钠用适量的盐酸除去,A项方案可行;氯化钙具有吸水性,用足量无水氯化钙可以除去氧气中的水蒸气,B项方案可行;碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,可以除去CaO固体中的CaCO3,C项方案可行;氯化氢气体与碳酸氢钠溶液会反应生成二氧化碳气体,引入了新的杂质,D项方案不可行,故选D。,思路点拨除杂质的题型解答时,要注意题目设置的出发点,分析清楚该题是一种纯理论上的思路设计,还是要进行具体操作层面的设计,这两种题在解答时,用词和设计思路都是不一样的。纯理论的讨论,一般都是理想化的加入的试剂的量是“恰好完全反应”,对于这种题型,解答思路只要直接找到对应的反应物进行反应即可;具体操作题在除去杂质时,加入试剂的量都是“过量的”或者“足量的”,这类题在解答时,必须注意要处理多余的试剂,否则会造成错误。,一题多解由于氧气是一种中性气体,既不与酸反应,也不与碱反应,除了可以用中性干燥剂氯化钙干燥外,还可以选用浓硫酸或氢氧化钠固体干燥。,4.(2015江苏苏州,28,2分)下列有关物质的鉴别方案错误的是()A.用澄清石灰水鉴别氮气和二氧化碳B.用肥皂水鉴别硬水和软水C.用闻气味的方法鉴别白酒和白醋D.用稀盐酸鉴别碳酸钠粉末和碳酸钙粉末,答案D二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,氮气不能,所以用澄清石灰水能鉴别氮气和二氧化碳,A正确;硬水中加入肥皂水产生的泡沫少,软水中加入肥皂水产生的泡沫多,所以用肥皂水能鉴别硬水和软水,B正确;白酒有酒香味,白醋有酸味,用闻气味的方法能鉴别白酒和白醋,C正确;碳酸钠粉末和碳酸钙粉末都能与稀盐酸反应产生气泡,现象相同,无法鉴别,D错误。,5.(2018江苏苏州,30,6分)从大理石(主要杂质是氧化铁)中提纯碳酸钙的一种实验流程如下:(1)反应池中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是。(2)反应池中加入氨水的目的是。(3)反应池生成碳酸钙的化学方程式是。(4)过滤中所得滤液在农业生产中的一种用途是。,答案(1)硫酸会与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,包裹在大理石的表面阻碍反应进行(2)与过量的硝酸反应,与硝酸铁反应生成氢氧化铁沉淀(3)Ca(NO3)2+(NH4)2CO3 CaCO3+2NH4NO3(4)做化肥,解析(1)大理石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙与硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,会包裹在大理石表面,阻碍反应继续进行;而用稀硝酸与碳酸钙反应,生成的硝酸钙易溶于水,反应可以持续进行。(2)反应池中加入了过量的硝酸,反应池中用过量氨水中和多余的硝酸,并将铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去。(3)碳酸铵与硝酸钙可以反应生成碳酸钙沉淀和硝酸铵。(4)过滤中所得滤液中含有较多的硝酸铵,硝酸铵含有氮元素,可以用作氮肥。,6.(2015江苏镇江,27,7分)下图为某同学所做的实验及现象:(1)实验一中发生两个反应,写出化学方程式、。(2)实验二中出现浅绿色固体。该同学对浅绿色固体的成分作以下探究。【查阅资料】NaOH与CuSO4反应会生成碱式硫酸铜Cu4(OH)6SO4,其不溶于水,能与酸反应;Cu(OH)2分解温度为80,Cu4(OH)6SO4分解温度为300。,【猜想与假设】浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4;浅绿色固体为Cu4(OH)6SO4和Cu(OH)2的混合物。【实验验证】将实验二的试管加热至100,出现黑色固体,则证明浅绿色固体中含有。从实验二加热后的试管中分离出固体的操作有、洗涤等。证明固体已洗涤干净的方法是。将中所得固体溶于足量(选填序号),再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀。A.盐酸B.稀硝酸C.稀硫酸【结论】猜想正确。【拓展与思考】若将实验二中的浅绿色固体浸泡在过量的NaOH溶液中,密封放置一天后,固体全部变为蓝色。写出此反应的化学方程式:。,答案(共7分,每空1分)(1)CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4Cu(OH)2 CuO+H2O(2)【实验验证】Cu(OH)2过滤取最后一次洗涤液,滴加BaCl2或Ba(NO3)2、Ba(OH)2溶液,无沉淀生成,则固体已洗净A或B或AB【拓展与思考】Cu4(OH)6SO4+2NaOH 4Cu(OH)2+Na2SO4,解析(1)氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,化学方程式为CuSO4+2NaOH Cu(OH)2+Na2SO4。氢氧化铜在加热的条件下生成黑色的氧化铜和水,化学方程式为Cu(OH)2 CuO+H2O。(2)【实验验证】由题给资料可知氢氧化铜在80 时会分解,碱式硫酸铜在300 时才会分解,将实验二的试管加热到100 出现黑色固体,说明固体中含有氢氧化铜,加热时分解生成了黑色的氧化铜。固体与液体分离的操作是过滤,过滤得到的固体表面会残留硫酸钠(或硫酸钠和硫酸铜),可取最后一次洗涤液,滴加氯化钡(或硝酸钡或氢氧化钡)溶液,若无沉淀生成,说明固体已洗净。【拓展与思考】实验二中浅绿色固体为氢氧化铜和碱式硫酸铜的混合物,浸泡在过量的氢氧化钠溶液中,密封放置一天后,固体全部变为蓝色,说明碱式硫酸铜与氢氧化钠发生了反应,生成了氢氧化铜蓝色沉淀,化学方程式为Cu4(OH)6SO4+2NaOH 4Cu(OH)2+Na2SO4。,一题多解要证明某一步操作中所加的试剂是否过量、是否已经把某种物质除干净,有两种简单的思路:一、取反应后的滤液再加除杂试剂,观察是否还有原先的现象,来确认剩余溶液中不再含有这种物质;二、取反应后的滤液再加除去的物质,观察是否还有原先的现象,来确认剩余溶液中是否存在除杂试剂,来反证物质是否已经被除净。,审题技巧该题是一道信息给予题,从初中教材中学过的反应入手,引入新的信息:过量硫酸铜溶液中滴入少量氢氧化钠溶液,会生成碱式硫酸铜。审题时,必须紧扣题目给出的实验图示,弄清两种操作中反应物量的相对多少,这是解题的关键,也是化学实验中一个非常重要的理念。,B组20142018年全国中考题组考点一实验方案的设计,1.(2018安徽,9,2分)对比实验是实验探究的重要方法,下列对比实验设计能实现相应实验目的的是(),答案AA项,其他条件相同,水的温度不同,能实现“探究温度对分子运动快慢的影响”的目的;B项,没有控制水为唯一变量,所以不能实现“探究水对铁钉锈蚀的影响”的目的;C项,选择的可燃物不同,空气不是唯一变量,所以不能实现“探究空气是燃烧的必要条件”的目的;D项,二氧化碳与水反应生成碳酸,酚酞遇碳酸不变色,不能实现“探究CO2与水发生反应”的目的。,知识拓展控制变量法基本思路是:假设某个探究的实验对象可能受到A、B、C、D、E等因素的影响,为了判断其中A因素是否会对实验对象造成影响,可以控制除A以外的B、C、D、E等因素,使之保持恒定,然后仅改变因素A,观察实验对象的变化情况。,2.(2017广东,7,2分)下图的实验设计不能实现其对应实验目的的是(),答案A木炭燃烧生成CO2气体,集气瓶中压强变化不明显,不能用于测定空气中氧气的含量,故A不能达到目的。将试管靠近酒精灯火焰,移开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明气体不纯;若听到轻微的声音,则说明气体较纯,故B能达到目的。铜片上的白磷和水中的白磷对照可证明燃烧需要可燃物与氧气接触;铜片上的白磷和红磷对照可证明燃烧需要温度达到着火点,故C能达到目的;蜡烛自下而上依次熄灭,证明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,且二氧化碳的密度比空气大,故D能达到目的。,知识归纳利用A装置测定空气中氧气含量的原理:利用物质与空气中的氧气反应,又不生成气体,使瓶内气体减少,压强变小,冷却至室温后打开止水夹,水倒流入集气瓶内,倒流入集气瓶内的水的体积等于瓶内氧气的体积。,3.(2014河北,5,2分)下图所示实验设计不能达到目的的是(),答案A氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都呈碱性,都能使酚酞溶液呈现红色,因此不能用酚酞溶液鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液;氢气难溶于水,不与氢氧化钠溶液反应,氯化氢气体能与氢氧化钠溶液反应,可以除去氢气中的氯化氢;红磷燃烧消耗氧气使密闭装置内压强变小,冷却至室温后,打开止水夹,进入容器内的水的体积即为氧气的体积,故能测定空气中氧气的含量;有气体参加或生成的化学反应在密闭容器内能进行质量守恒定律的验证。故选A。,4.(2018重庆A,23,6分)(1)不同实验对反应速率有不同要求。某同学探究CO2制取实验,按要求答题。限选控制反应速率的方法:反应物的浓度反应物的状态限选试剂:A.稀盐酸B.浓盐酸C.块状石灰石D.碳酸钠溶液E.粉末状石灰石填写下表并回答相关问题。,写出灭火器反应原理的化学方程式。(2)已知:CO2和SO2既有相似性,又有差异性。实验一:水槽中滴入紫色石蕊,将收集满两种气体的试管同时倒立于其中,片刻后实验现象如图所示,说明相同条件下的溶解性:SO2(填“”或“”)CO2,试管内溶液变成色。实验二:已知镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式为2Mg+CO2 2MgO+C,试推测镁条在SO2中燃烧的现象为:剧烈燃烧,。,答案(6分)(1),Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2(1分)(2)实验一:(1分)红(1分)实验二:产生黄色固体和白色固体(1分),解析(1)灭火器灭火时,需要快速产生二氧化碳,反应物的浓度越大反应速率越快,选用的最佳试剂是浓盐酸和碳酸钠溶液,反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O;实验室制取CO2时需要得到平稳的气流,以便于收集,选用的最佳试剂是稀盐酸和块状的石灰石。(2)实验一:在相同的条件下,试管内的液面越高,说明溶解的气体越多,所以相同条件下的溶解性:SO2CO2;二氧化硫、二氧化碳分别与水反应生成亚硫酸和碳酸,两者都能使紫色石蕊溶液变成红色。实验二:CO2和SO2化学性质有相似性,根据镁条在CO2中剧烈燃烧的化学方程式,可推测镁条在SO2中燃烧的化学方程式为2Mg+SO2 2MgO+S,现象为剧烈燃烧,产生黄色固体和白色固体。,5.(2016河南,23,10分)生活中常见物质的性质、制法等是化学研究的重要内容。(1)复分解反应发生后,生成物肯定不会是(填“单质”或“化合物”)。(2)盐酸与氢氧化钠溶液反应时溶液pH的变化如图所示。下列说法中正确的是。a.m点所示溶液为碱性b.n点所示溶液中加紫色石蕊溶液显红色c.p点所示溶液中的溶质为NaCl和NaOHd.该图所对应操作是将盐酸滴入氢氧化钠溶液中(3)浓硫酸和浓盐酸敞口放置均会变稀,这是为什么?,(4)下图装置可做一氧化碳还原氧化铁的实验,并检验生成的气体产物。B装置玻璃管里可观察到的现象为。C装置中反应的化学方程式为。实验结束后,若要确定A装置的溶液中溶质的成分,请设计合理的实验方案,简要写出实验步骤、现象和结论。(提示:Na2CO3溶液呈碱性)(5)工业上可利用“铝热反应”焊接钢轨、冶炼难熔金属等,其原理是在高温下用铝将某些金属从其氧化物中置换出来。若用铝与四氧化三铁反应来制取25.2 kg铁,理论上需要消耗铝的质量是多少?,答案(1)单质(1分)(2)c(1分)(3)因为浓硫酸有吸水性,溶剂会增多;浓盐酸有挥发性,溶质会减少。(1分)(4)固体粉末由红棕色逐渐变黑(1分)CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O(1分)取少量A装置中的溶液,加入足量CaCl2溶液(或BaCl2溶液等),静置,取上层清液,向其中滴加几滴酚酞溶液。若溶液变成红色,则溶质为Na2CO3和NaOH;若溶液没有变成红色,则溶质为Na2CO3。(2分)(5)解:设理论上需要消耗铝的质量为x。8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3(1分)216 504x 25.2 kg=(1分)x=10.8 kg(1分),答:理论上需要消耗铝10.8 kg。,解析(1)复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应,因此生成物肯定不是单质。(2)根据图像可知,m点所示溶液的pH7,溶液显碱性,说明氢氧化钠过量,此处溶液中的溶质是NaOH和NaCl,c正确;该图像起点处pH7,随着溶液的加入pH逐渐增大,说明起始溶液呈酸性,是盐酸,加入的试剂是氢氧化钠溶液,d错误。(3)浓硫酸有吸水性,溶剂质量会增加,溶液浓度变小;浓盐酸有挥发性,溶质质量会减小,溶液浓度变小,因此敞口放置后均会变稀。(4)一氧化碳还原氧化铁时,由于生成了铁粉,因此可观察到的现象是玻璃管内的固体粉末由红棕色变为黑色。C中澄清石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀而变浑浊。A装置中的氢氧化钠溶液是为了除去二氧化碳,因此实验结束后,A装置的溶液中一定含有碳酸钠,可能含有氢氧化钠。设计实验时,只需证明有无氢氧化钠即可,先取少量A中溶液,加入足量的氯化钡或氯化钙溶液,静置,向上层清液中滴加酚酞,若溶液变红,说明溶液中含有碳酸钠和氢氧化,钠,否则,只含有碳酸钠。(5)根据题意可写出铝和四氧化三铁反应的化学方程式为8Al+3Fe3O4 9Fe+4Al2O3;已知铁的质量为25.2 kg,利用化学方程式即可计算出消耗铝的质量。,考点二实验方案的评价,1.(2018河南,7,1分)下列实验设计不能达到其对应实验目的的是(),答案CC项,碳酸钠与盐酸在烧杯中反应,生成的二氧化碳气体会逸散到空气中,不能达到实验目的。,易错警示验证质量守恒定律时对反应物和仪器的要求:反应物必须选用能够发生化学反应的物质;若反应过程中有气体参与,反应必须在密闭容器中进行。,2.(2017广东,11,2分)下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是(),答案A向Na2CO3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红色,说明Na2CO3溶液呈碱性,故A正确;NaOH和稀盐酸反应生成氯化钠和水,故B错误;CO2、N2等气体都能使燃着的木条熄灭,故C错误;二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,催化剂只改变化学反应的速率,不改变生成物的量,故D错误。,3.(2015上海,42,1分)不能达到相应实验目的的装置是(),答案BNaOH溶液可吸收CO2但不吸收CO,故A项能达到实验目的;H2难溶于水,可用排水法收集,但气体应从短管进入,故B项不能达到实验目的;氧气的密度比空气大,收集氧气时,应从长管进气,故C项能达到实验目的;氯化氢气体溶于水形成盐酸,盐酸与AgNO3溶液反应生成白色沉淀,故可通过AgNO3溶液检验氢气中是否混有氯化氢,故D项能达到实验目的。,4.(2018辽宁沈阳,19,13分)加热碳酸氢铵时闻到了刺激性气味,引起了同学们对氨气的兴趣,决定对其进行探究。(一)探究性质与变化【实验方案】如图所示:【实验现象】(1)实验一中的现象是。(2)实验二中先滴入浓氨水,一段时间后,再滴入浓盐酸。滴入浓盐酸后观察到的现象是:集气瓶中从下至上出现白烟;。,【实验结论】(3)微观上,说明微粒具有的性质是。宏观上,从物质的性质或变化的角度分析,你得出的结论是(写一点)。【反思与评价】(4)实验二避免了实验一的不足,改进后的优点有(写一点)。(二)验证氨气中氮、氢两种元素的质量比【查阅资料】(5)氨气在加热条件下能与氧化铜反应:2NH3+3CuO 3X+N2+3H2O,X的化学式是。【设计方案】如图所示:(假定氮气被完全吸收),【数据处理与误差分析】充分反应后,测得A、B、C三个装置在反应前后的质量变化如下表所示:,(6)甲同学利用A、B、C三组装置所提供的数据,乙同学利用B、C两组装置所提供的数据,计算出的氮、氢元素的质量比都与理论值明显不符,分析产生误差的原因是。(7)若用A、C两组装置所提供的数据计算,与理论值是否相符?写出简单的计算过程证明你的结论。(三)探究用途与制法(8)在一定条件下,可用氮气和氢气制得氨气。工业上常用氨气生产氮肥(NH4)2SO4,施肥时,要避免与之混用的是(填序号)。A.硝酸钾B.草木灰(主要成分是K2CO3)C.熟石灰D.氯化钾(9)工业上生产的(NH4)2SO4中常常混有少量KCl,检验其是否含有KCl的操作方法是。,附:部分碱、酸、盐的溶解性表(20),说明:“溶”表示那种物质可溶于水,“不”表示不溶于水,“微”表示微溶于水,“挥”表示挥发性,“”表示那种物质不存在或遇到水就分解了。,答案(一)(1)烧杯B中酚酞试液变红(2)浸有酚酞试液的纱布条红色消失(3)不断运动氨水有挥发性;浓盐酸有挥发性;氨水显碱性;氨气能与(浓)盐酸反应(4)节约药品;污染小;环保;现象明显(其他合理答案均可)(二)(5)Cu(6)浓硫酸吸收了未反应(过量)的氨气,导致计算出的氢元素质量偏大(7)氨气中氮元素和氢元素的质量比是143解法一:mO=4.8 g=mH=0.6 gmN=2.8 g=所以与理论值相符解法二:利用氧元素的质量是4.8 g计算出水的质量是5.4 gmO=4.8 gmH=5.4 g-4.8 g=0.6 gmN=2.8 g=所以与理论值相符,或用文字叙述上述过程(其他合理答案均可)(三)(8)BC(9)取少量样品于试管中,加适量的水溶解,滴加硝酸钡溶液至不再产生白色沉淀,静置,取上层清液加入硝酸银溶液(其他合理答案均可)解析(一)实验一中,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到烧杯B中,使酚酞试液变红色;实验二中先滴入浓氨水,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨气使浸有酚酞试液的白纱布变红色,再滴入浓盐酸,浓盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体与氨气反应生成氯化铵白色固体,浸有酚酞试液的白纱布红色消失。由题述实验可得出,微观上分子在不断运动;宏观上浓盐酸、浓氨水具有挥发性,氨水显碱性,氨气能与盐酸反应等。,(二)(5)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,可推出X的化学式是Cu。(6)装置B的作用是吸收生成的水,根据水的质量计算出水中氢元素的质量,参加反应的氨气中氢元素的质量等于水中氢元素的质量;装置C质量的差值即生成的氮气的质量,氮气的质量等于参加反应的氨气中氮元素的质量;若氨气过量,浓硫酸质量的增加量为生成的水和过量的氨气的质量的和,导致测出的氢元素的质量偏大。(7)装置A减少的质量为氧化铜中氧元素的质量,故氧元素质量为4.8 g,生成的水中氧元素的质量等于氧化铜中氧元素的质量,故水中氢元素的质量为0.6 g,即参加反应的氨气中氢元素质量为0.6 g,参加反应的氨气中氮元素质量等于生成的氮气的质量,即2.8 g,故氮元素与氢元素的质量比为2.8 g0.6 g=143,与理论值相符。(三)(8)硫酸铵是铵态氮肥,不能与碱性物质混合使用,故选B、C。(9)检验氯化钾应取样品加,水溶解,向溶液中加入硝酸钡溶液至不再产生沉淀(硫酸根离子反应完全),静置,向上层清液中滴加硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则含有氯化钾。,5.(2017河北,35,7分)小明在市场看到:鱼老板将一勺白色粉末加入水中,水中奄奄一息的鱼很快张开嘴,活蹦乱跳起来。小明对这种“白色粉末”很感兴趣,与小刚进行了相关探究。【查阅资料】这种“白色粉末”的主要成分是过碳酸钠(化学式为Na2CO4),常温下,与水反应生成氧气。【实验1】小明选用下图所示装置中的(选填序号),进行过碳酸钠与水的反应并收集产生的气体。经检验该气体是氧气,检验方法是。,【提出问题】过碳酸钠与水反应后得到的溶液M中溶质的成分是什么?【作出猜想】根据过碳酸钠和水的组成作出三种猜想。猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH。【实验2】小明取溶液M,滴加CaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。他认为白色沉淀是CaCO3,溶液中一定含有Na2CO3。小刚提出质疑,产生的白色沉淀不一定是CaCO3。他的理由是:。【实验3】小刚取溶液M,滴加稀盐酸,观察到。证明溶液中一定含有Na2CO3,从而否定了猜想二。Na2CO3与稀盐酸反应的化学方程式为。【实验4】为进一步确定溶液M中是否含有NaOH,他们向溶液M中滴加CaCl2溶液至不再产生沉淀为止,取上层清液,加入,无明显现象。证明溶液中无NaOH,猜想一正确。该实验中用CaCl2溶液而不能用饱和石灰水,原因是:。,【反思拓展】(1)根据过碳酸钠的性质,保存时应注意防潮。(2)检验A、B两种物质是否同时存在,一定要考虑二者性质的互相干扰问题。,答案【实验1】BC将带火星的木条伸入集气瓶中,木条复燃【实验2】Ca(OH)2微溶于水,白色沉淀可能是Ca(OH)2【实验3】有气泡产生Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O【实验4】酚酞溶液反应生成NaOH,无法确定溶液M中是否含有NaOH评分说明:实验2、实验4答案不唯一,合理即可。,解析【实验1】过碳酸钠固体与水在常温下反应生成氧气,发生装置选择B,收集装置选择C;氧气的检验方法是将带火星的木条伸入集气瓶内,带火星的木条复燃。【实验2】氯化钙溶液与碳酸钠溶液反应生成难溶的白色固体碳酸钙,氯化钙溶液也能与氢氧化钠溶液反应生成微溶的氢氧化钙,溶液一样会变浑浊,所以向溶液M中加入氯化钙溶液,反应后生成的白色沉淀不一定是碳酸钙,也可能是微溶的氢氧化钙。【实验3】碳酸盐与稀盐酸反应会生成二氧化碳,所以向溶液中加入稀盐酸,若有大量气泡生成,则说明溶液中有可溶性的碳酸盐。碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2。【实验4】证明溶液M中是否含有氢氧化钠的方法是:向溶液M中先加入足量的氯化钙溶液,再向反应后的上层清液中加入无色酚酞溶液,如果上层清液变红,说明溶液M中有氢氧化钠;如果上层清液不变色,则溶液M中没有氢氧化钠。由于氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠:Na2CO3+Ca(OH)2 2NaOH+CaCO3,会对原溶液中氢氧化钠的检验产生干扰,故不能用饱和石灰水。,6.(2016安徽,14,8分)某研究小组对自动充气气球(示意图如下)进行下列探究。查阅资料该气球充气原理是:通过挤破液体包,使液体与白色粉末接触产生二氧化碳气体,实现气球自动充气。(1)为检验气体是二氧化碳,可选用(填试剂名称)。探究一:液体包内溶液酸碱性的探究(2)室温时,用pH试纸测得溶液的pH=3,则该溶液呈性。探究二:白色粉末成分的探究猜想与假设甲同学认为是碳酸钙;乙同学认为是碳酸钠;丙同学认为是碳酸氢钠。,设计并进行实验(3)将少量白色粉末放入水中搅拌,固体全部溶解,说明甲同学的猜想(填“正确”或“不正确”)。(4)室温时,分别向盛有碳酸氢钠、碳酸钠和白色粉末样品的锥形瓶中注入等体积、足量的10%盐酸(装置如图),记录如下表:,实验的化学方程式为;表中a=;V1V2(填“”“”或“=”)。分析并得出结论(5)如何从上表中获取证据并得出结论?。,答案(8分)(1)澄清石灰水(1分)(2)酸(1分)(3)不正确(1分)(4)NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2(2分)0.10(1分)(1分)(5)根据表中CO2体积与锥形瓶内物质质量的关系,实验与实验相同,可得出白色粉末的成分为碳酸氢钠(1分,其他合理答案均给分),解析(1)二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊,故检验气体是否为二氧化碳,可选用澄清石灰水。(2)室温时,pH7,溶液呈碱性。测得该溶液的pH=3,则该溶液呈酸性。(3)根据固体全部溶解可知固体不是碳酸钙,说明甲同学的猜想不正确。(4)实验为NaHCO3与HCl的反应,化学方程式为NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2;实验应选用质量相等的NaHCO3、Na2CO3、白色粉末,故a也为0.10;根据化学方程式计算得出,等质量的NaHCO3、Na2CO3生成CO2的体积V1V2。(5)由表中数据可知等质量的白色粉末与NaHCO3生成CO2的体积相等,故白色粉末应为NaHCO3。,7.(2015陕西,17,3分)化学课外活动中,老师为大家演示了图1所示的趣味实验“魔棒生烟”,该实验原理的微观示意图如图2所示。(1)图示反应属于基本反应类型中的反应。(2)小丽同学根据实验原理,又设计了图3所示的实验装置。用该装置与用玻璃棒做实验相比,明显的优点是。,(3)白烟成分NH4Cl中,氮元素的化合价是。,答案(1)化合(2)环保或污染小(3)-3,解析(1)根据图示反应可知,两种物质参加反应生成一种物质,属于化合反应;(2)浓氨水和浓盐酸都具有挥发性,有刺激性气味,会污染环境,小丽同学设计的实验装置气密性好,明显的优点是环保,可以减少污染;(3)NH4Cl中,氢元素为+1价,氯元素为-1价,设氮元素化合价为x,根据化合物中各元素的正、负化合价的代数和为0,则x+(+1)4+(-1)=0,解得x=-3。,C组教师专用题组考点一实验方案的设计,1.(2018河南,10,1分)下列区分物质的方法或试剂不正确的是()A.用带火星的木条区分氧气和氮气B.用熟石灰区分氯化铵和氯化钾C.灼烧后闻气味区分羊毛线和腈纶线D.用酚酞溶液区分硫酸和硫酸钠溶液,答案DA项,氧气能使带火星的木条复燃,而氮气不能,可以区分;B项,氯化铵与熟石灰反应产生有刺激性气味的气体,而氯化钾不能与熟石灰反应,可以区分;C项,灼烧后有烧焦羽毛气味的是羊毛线,没有该气味的是腈纶线,可以区分;D项,硫酸呈酸性,硫酸钠溶液呈中性,中性和酸性溶液均不能使酚酞溶液变色,因此无法用酚酞溶液区分。,问题延伸区分硫酸钠溶液与硫酸可用与酸作用产生明显现象的试剂,如紫色石蕊溶液、活泼金属、碳酸钠溶液等。,2.(2018辽宁沈阳,12,2分)下列实验方案设计能达到实验目的的是(),答案BA项,木炭在空气中燃烧生成气体二氧化碳,利用图示装置不能测定空气中氧气的含量;B项,可以比较食用油在水和汽油中的溶解性,从而得出影响物质溶解性的因素之一是溶剂的种类;C项,氢氧化钠变质生成碳酸钠,碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液均显碱性,均能使酚酞试液变红,故C不能达到实验目的;D项,盐酸和碳酸钠反应会生成气体二氧化碳,由于装置不密闭,二氧化碳会扩散到空气中,故D不能达到实验目的。,3.(2017吉林,10,1分)下列实验设计合理的是()A.欲除去CaO中混有的CaCO3,可加入过量的稀盐酸B.现有NaOH、稀H2SO4、NaCl、FeCl3四种溶液,不用其他试剂就可以鉴别出来C.欲除去NaNO3溶液中混有的Cu(NO3)2,可先加入过量的NaOH溶液,后过滤D.欲除去H2中的少量水蒸气和HCl气体,可先通入足量的浓H2SO4,后通入NaOH溶液,答案BA项,氧化钙也会与盐酸反应,故A不合理;B项,呈黄色的为氯化铁溶液,与氯化铁溶液混合后出现红褐色沉淀的为氢氧化钠溶液,能使沉淀溶解的是稀硫酸,剩余的是氯化钠溶液,不用其他试剂就可以鉴别出来,故B合理;C项,加入过量的氢氧化钠溶液,可以除去硝酸铜,但会引入新的杂质氢氧化钠,故C不合理;D项,气体最后通入氢氧化钠溶液,会再次引入水蒸气,故D不合理。,易错警示用试剂除去杂质的同时不能引入新的杂质,也不能把原物质除去。,知识拓展在不加试剂进行物质鉴别时,首先观察有无有特殊颜色的物质,若有,将有颜色的溶液鉴别出来,然后再借用这种溶液鉴别其他溶液;若都没有颜色,则将溶液两两混合,根据混合后的现象进行分析鉴别。,4.(2016江苏镇江,13,2分)下列实验操作中(括号内为待检验物质或杂质)不能达到实验目的的是(),答案BCO燃烧只生成CO2,CH4燃烧会生成CO2和H2O,故通过用干冷烧杯进行检验产物的方法能区分CO和CH4,A正确;Na2CO3、NaOH溶液均呈碱性,都能使酚酞试液变红,B错误;NaHCO3受热分解会生成Na2CO3、H2O和CO2,C正确;MnO2难溶于水,KCl易溶于水,故通过溶解、过滤、洗涤、烘干可得到MnO2,最后蒸发可得到KCl,D正确。,5.(2015江西南昌,13,2分)下列实验方案的设计中,没有正确体现对比这种科学思想的是(