山西专版中考化学复习方案专题训练六实验设计与评价

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图KZ6－1
2．[2017·重庆A]实验方法多种多样。下列方法不能达到目的的是( )
A．用灼热的CuO区别CO和CO2
B．用石灰石和稀盐酸制取CO2
C．用AgNO3溶液鉴别食盐水和稀盐酸
D．用带火星的木条对氧气验满
3．[2017·齐齐哈尔]下列实验能成功的是( )
A．用木炭代替红磷测定空气里氧气的含量
B．用食醋鉴别蔗糖和食盐
C．用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否已经集满
D．用硝酸锌溶液验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序
4．[2017·深圳]为了达到相应的实验目的，下列实验设计不合理的是( )
图KZ6－2
5．[2017·陕西改编]下列图示实验能达到目的的是( )
图KZ6－3
A．探究溶剂种类对物质溶解性的影响 B．探究分子运动现象
C．鉴别NH4Cl溶液和NH4NO3溶液
D．探究MnO2的催化作用
6．[2017·山西百校一]下列探究物质组成的方法错误的是( )
图KZ6－4
7．[2017·营口]下列实验方案的设计不正确的是( )
8．[2017·绵阳]下列实验设计的方法正确的是( )
9.[2017·新疆]下列依据实验目的所设计的实验过程，不合理的是( )
10.[2017·娄底]下列实验操作不能达到实验目的的是( )
11.[2017·连云港]下列实验方法能达到实验目的的是( )
12.[2017·贵港]下列实验方案设计中，可行的是( )
A．分离碳酸钠和氢氧化钠的混合物——加水溶解，过滤
B．检验二氧化碳气体中含有少量的一氧化碳——将混合气体依次通过灼热的氧化铁和澄清石灰水，观察澄清石灰水的变化
C．除去氯化钠固体中少量的碳酸钠——加入过量稀盐酸，充分反应后蒸发
D．验证锌、铁、铜的金属活动性顺序——将铁丝和铜丝分别浸入硫酸锌溶液中
13．[2017·兰州]下列依据实验目的设计的实验方案中合理的是( )
A．除去铁制品表面的铁锈，用过量的稀硫酸长时间浸泡
B．验证甲烷中含有H2，点燃，在火焰上方罩一只干冷烧杯，观察内壁是否出现液滴
C．鉴别化肥KNO3和NH4Cl，取样与熟石灰混合研磨，闻气味
D．检验NaOH是否变质，取样，加水溶解后滴加酚酞溶液，观察溶液颜色是否变红
14．[2017·赤峰改编]下列探究实验不能达到目的的是( )
图KZ6－5
15．[2017·天津]化学实验中常用到木条或火柴梗，下列实验方案或操作不能达到目的的是( )
A．用带火星的木条检验氧气
B．用燃着的木条区分氮气和二氧化碳
C．用木条蘸少量的浓硫酸验证浓硫酸有腐蚀性
D．用火柴梗迅速平放入蜡烛火焰中，约1 s后取出，比较火焰各层温度
16．[2017·株洲]下列实验操作和目的都正确的是( )
17.[2017·济宁]一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案：
方案一：Zneq \(――→,\s\up7(稀硫酸))H2eq \(――→,\s\up7(CuO))Cu
方案二：CuOeq \(――→,\s\up7(稀硫酸))CuSO4eq \(――→,\s\up7(Zn))Cu
大家认为方案二优于方案一，理由是：①节约能源；②Cu产率高；③产品纯净；④操作安全。
其中，评价正确的是( )
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．②③④
18．[2017·河北]根据图KZ6－6所示的实验回答问题。
图KZ6－6
(1)甲实验中仪器a的名称是________；进行粗盐提纯实验时过滤的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙实验验证人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中多时，除了要控制两种气体样品的体积相同外，还要控制________________________________________________________________________相同；
实验现象是__________________________________________。
(3)丙实验用pH试纸测定白醋的酸碱度时，先用蒸馏水润湿试纸，则测得结果与实际值相比________(填“偏大”“偏小”或“相等”)。
19．[2017·烟台]图KZ6－7是实验室制取常见气体及检验相关性质的装置图，据图回答问题。
图KZ6－7
(1)仪器①的名称是________。
(2)查阅资料知，高铁酸钾(K2FeO4)固体可用于制取氧气。
方案一：4K2FeO4eq \(=====,\s\up7(△))2Fe2O3＋4K2O＋3O2↑；
方案二：4K2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8KOH＋3O2↑。
①若用方案一制取氧气，应该选用的发生装置是________(填序号)。选用装置C用排空气法收集氧气时，氧气应该从________(填“a”或“b”)端通入。
②下列关于以上两种方案制取氧气的说法正确的是________(填序号)。
a．方案一发生的是分解反应
b．方案二更简便、节能
c．制取等质量的氧气，两种方案所需高铁酸钾的质量相等
(3)实验室制取二氧化碳的化学方程式是__________________________________。二氧化碳的水溶液能使蓝色石蕊试纸变红，若用装置D证明蓝色石蕊试纸变红的物质是碳酸而不是水或二氧化碳，应该采取的实验操作顺序是________(填序号，其中①②③可重复使用)。
①从f端通氮气
②从分液漏斗中滴加适量水
③从e端通二氧化碳
④将干燥的蓝色石蕊试纸放入D装置的广口瓶中
选项
实验目的
所用方法
A
鉴别合成纤维和羊毛纤维
抽丝灼烧闻气味
B
鉴别铁粉和氧化铜
加入适量的稀硫酸观察现象
C
除去氢气中的氯化氢气体
通过足量的碳酸氢钠溶液
D
除去粗盐中的泥沙
溶解、过滤、蒸发
选项
实验目的
实验方法
A
除去NaCl溶液中的CaCl2
通入适量CO2
B
除去CO2中的HCl气体
将气体通入足量NaOH溶液中
C
鉴别NH4Cl和KCl固体
分别取少量固体于研钵中，加熟石灰研磨
D
鉴别H2和CH4
点燃后分别在火焰的上方罩一个冷而干燥的小烧杯
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别碳粉和氧化铜粉末
取样后，分别在空气中灼烧
B
鉴别硝酸钾溶液和碳酸钾溶液
取样滴加酚酞溶液，观察溶液颜色变化
C
除去氯化钠固体中混有的泥沙
溶解、过滤、蒸发
D
除去一氧化碳中少量二氧化碳气体
将气体通过灼热的氧化铜粉末
选项
实验目的
实验操作
A
鉴别NaCl和NH4NO3固体
分别加少量水溶解
B
鉴别NaOH溶液和澄清石灰水
分别通入二氧化碳
C
除去ZnSO4溶液中混有的少量CuSO4
加入足量的锌粉，充分反应后过滤
D
除去K2SO4溶液中混有的少量KOH
加入适量的盐酸
选项
实验目的
实验方法
A
除去KCl固体中的KClO3
加入少量MnO2固体，加热
B
鉴别硬水和软水
滴加肥皂水振荡，观察产生泡沫的情况
C
比较人体吸入气体和呼出气体中O2的含量
将带火星的木条分别插入两种气体中
D
探究稀盐酸和NaOH溶液是否完全反应
向反应后溶液中加入AgNO3溶液
选项
操作
目的
A
将过滤后的澄清滤液倒入蒸发皿中加热蒸干
除去粗盐中的难溶性杂质
B
取一小块乒乓球碎片和滤纸碎片，分别用坩埚钳夹住，放在酒精灯火焰上加热
观察燃烧的条件之一是要有氧气
C
将红热的木炭迅速伸入盛有氧气的集气瓶底部
观察木炭在氧气里燃烧的现象
D
在盛有水的小烧杯中加入少量品红
证明品红在静置的水中会扩散
参考答案
1．A [解析] 氢氧化钠溶于水时放热，使锥形瓶内气体温度升高，压强增大，U形管中红墨水左边下降、右边上升，可达到实验目的；使用安全瓶并用排水法收集氧气时，氧气应由安全瓶的短管进入，水由长管排出；稀释浓硫酸时，由于浓硫酸溶于水放热且密度大于水，为防止稀释时酸液沸腾、飞溅，应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中并不断搅拌，切不可将水倒入浓硫酸中；铁丝在氧气中燃烧时放出大量的热并使铁丝熔化，由于反应太过剧烈，反应后溅落的熔化物掉落瓶底时会造成集气瓶底炸裂，故在瓶中需预先盛少量水或铺一薄层细沙。
2．C [解析] 一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜，固体由黑色变为红色，二氧化碳没有还原性，不能与氧化铜反应，故A项能达到目的。石灰石主要成分碳酸钙，可以与稀盐酸反应生成二氧化碳，实验室就是利用该反应制取二氧化碳气体的，故B项能达到目的。食盐水和稀盐酸中都含有氯离子，加入硝酸银溶液都生成白色沉淀氯化银，无法鉴别，故C项不能达到目的。氧气具有助燃性，可以将带火星的木条放在盛氧气的集气瓶口进行验满，若带火星的木条复燃，则已集满，故D能达到目的。
3．C
4．B [解析] H2O2溶液和MnO2制O2后的混合物是水和二氧化锰，二氧化锰难溶于水，可用过滤的方法进行分离；CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，除去了原物质，不符合除杂原则；NH4NO3、NaOH溶于水分别吸热、放热，使溶液的温度分别降低、升高，氯化钠溶于水，溶液温度几乎无变化；铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧，说明燃烧需要可燃物与氧气接触。
5．A [解析] 探究溶剂种类对物质溶解性的影响实验为对比实验，做此类实验时，只把研究对象作为变量，其他量都要相同，故A正确；酚酞遇酸不变色，该实验无明显现象，无法证明分子运动，故B错误；鉴别氯化铵和硝酸铵时，NaOH＋NH4Cl===NaCl＋NH3↑＋H2O，NaOH＋NH4NO3===NaNO3＋NH3↑＋H2O，都有刺激性气味的气体生成，两者现象相同，不能区分，故C错误；探究MnO2的催化作用，也属于对比实验，应只把探究对象作变量，其他都不变，所以第二个试管中过氧化氢溶液也应是5%的，故D错误。
6．D
7．C [解析] 本题主要考查物质的提纯与鉴别。羊毛燃烧有烧焦羽毛的气味，合成纤维燃烧有特殊气味，所以抽丝灼烧可以鉴别出羊毛纤维和合成纤维；铁和稀硫酸反应有气泡产生，黑色氧化铜固体溶于稀硫酸，形成蓝色溶液，所以加入稀硫酸可以鉴别铁和氧化铜；氯化氢气体溶于水形成盐酸，和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体，会增加新杂质；粗盐中的泥沙不溶于水，所以加水溶解后过滤可除去泥沙，然后蒸发结晶得到食盐。
8．C [解析] 向含有CaCl2的NaCl溶液中通入二氧化碳后，溶液中的两种物质均不与二氧化碳反应；将含有HCl的CO2气体混合物通入足量NaOH溶液中，不但氯化氢与氢氧化钠溶液反应，二氧化碳也能与氢氧化钠溶液反应，将杂质除去的同时又将原物质除去；NH4Cl中含有铵根离子，属于铵盐，铵盐与熟石灰研磨会有刺激性气味的氨气产生，而KCl不与熟石灰反应；H2和CH4都具有可燃性，都含有氢元素，因此在空气中燃烧都有水生成，故点燃后分别在火焰的上方罩一个冷而干燥的小烧杯，烧杯内壁上都会出现小水珠。
9．D [解析] 碳粉在空气中灼烧，会燃烧生成二氧化碳气体，固体会逐渐减少至消失，而氧化铜粉末在空气中灼烧不发生变化，故能达到实验目的；硝酸钾溶液显中性，碳酸钾溶液显碱性，碱性溶液能使酚酞变红色，故能达到实验目的；氯化钠可溶于水，泥沙难溶于水，故溶解、过滤可得到氯化钠溶液，将溶液蒸发结晶可得到氯化钠固体，能达到实验目的；将混合气体通过灼热的氧化铜时，一氧化碳会和氧化铜发生反应，二氧化碳不和氧化铜反应，故设计不合理，不能达到实验目的。
10．D [解析] NaCl溶于水时，溶液温度变化不大，NH4NO3溶于水时吸收热量，溶液温度降低，可以由温度进行鉴别；通入二氧化碳，澄清石灰水会变浑浊，NaOH溶液无明显变化，可以进行鉴别；锌粉与CuSO4溶液反应，置换出CuSO4溶液中的铜，同时生成ZnSO4，过滤后可除去CuSO4；盐酸与KOH溶液反应生成KCl，在K2SO4溶液中引入了新的杂质。
11．B [解析] 氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下加热，生成氯化钾和氧气，加入的二氧化锰是催化剂，反应后不能除去，A错误；区分硬水和软水用肥皂水，在水中加入肥皂水后产生泡沫较多的是软水，产生浮渣较多的是硬水，B正确；带火星的木条在吸入气体和呼出气体中的燃烧情况对比不明显，不能比较其中O2的含量，C错误；不论反应后盐酸是否过量，因反应中有氯化钠生成，滴加硝酸银溶液后一定会有白色沉淀生成，D错误。
12．C [解析] 分离物质时，物质要回到初始状态，碳酸钠和氢氧化钠都能溶于水，故加水溶解、过滤不能将二者分离，A错误；检验二氧化碳中含有一氧化碳时，要先用碱溶液来吸收二氧化碳，然后再通过灼热的金属氧化物，将得到的气体通过澄清石灰水来检验生成的二氧化碳，故B错误；碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，过量的盐酸通过蒸发可以除去，故C正确；铁、铜都不能和硫酸锌溶液反应，故D错误。
13．C [解析] 用稀硫酸长时间浸泡铁制品，不仅会消耗掉铁锈，还会使内部的铁损耗，因此不合理；甲烷和氢气燃烧都会生成水，因此烧杯内有液滴不能说明甲烷中混有氢气，实验设计不合理；硝酸钾不属于铵态氮肥，而氯化铵属于铵态氮肥，铵态氮肥与熟石灰混合研磨，会产生刺激性气味，二者可以鉴别；氢氧化钠若变质，一般会产生碳酸钠，碳酸钠水溶液依然显碱性，用酚酞溶液不能鉴别。
14．B [解析] Fe、Ag分别放入硫酸铜溶液中，会观察到铁表面有红色物质析出，银表面无明显现象，说明铁比铜活泼，铜比银活泼，可得出结论：金属活动性从强到弱为Fe、Cu、Ag，故能达到实验目的；探究影响物质溶解速率的因素要采用控制变量法，而操作中水的温度不同，硝酸钾的状态不同，故无法达到实验目的；实验中两个软塑料瓶都会变瘪，但盛氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪的程度要大于盛水的塑料瓶，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，能达到实验目的；从实验图中：试管1中铁钉部分放入水中，铁与氧气、水均接触，很快铁生锈，试管2中铁钉放入水中，上方放植物油隔绝氧气，铁钉只与水接触，不易生锈，试管3中铁钉只与氧气接触，也不易生锈，通过比较试管1、2、3可得出铁生锈的条件是：铁与氧气、水接触，故能达到实验目的。
15．B [解析] 由于氧气能够助燃，能使带火星的木条复燃，所以可用带火星的木条检验氧气；二氧化碳和氮气均不助燃也不燃烧，所以都能使燃着的木条熄灭，因此该方案不能达到实验目的；用木条蘸少量浓硫酸，木条逐渐变黑，说明浓硫酸有腐蚀性；将火柴梗迅速平放入蜡烛火焰中，约1 s后取出，与外焰接触部分炭化最严重，说明酒精灯的火焰中外焰的温度最高。
16．D [解析] 过滤后的澄清滤液倒入蒸发皿中加热蒸干，该操作为蒸发，它是为了除去溶剂；取一小块乒乓球碎片和滤纸碎片，分别用坩埚钳夹住，放在酒精灯火焰上加热，通过比较加热时间的长短，说明燃烧的条件之一是温度要达到可燃物的着火点；观察木炭在氧气里燃烧是将红热的木炭从上向下慢慢伸入而不是直接伸入底部，这样让氧气从上向下消耗，能充分反应，木炭燃烧持久，方便观察实验现象；品红是红色的，放入水中可观察到整杯水逐渐变红，证明品红在静置的水中会扩散。
17．B [解析] 方案一是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，在加热条件下，氧化铜和氢气反应生成铜和水，方案二是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，锌和硫酸铜常温下反应生成硫酸锌和铜，故方案二比方案一节能，故①说法正确；氢气还原氧化铜时，还原出的铜覆盖在氧化铜表面，导致氧化铜不能完全反应，造成铜的产率偏低，故②说法正确；氧化铜被氢气还原时，部分氧化铜不能反应，得到的是混合物，而锌和硫酸铜反应时生成的铜也会附着在锌表面，得到的也是混合物，因此两种方法得到的都是混合物，故③说法错误；氢气是一种可燃性气体，易发生爆炸，故方案二比方案一操作安全，故④说法正确。
18．(1)烧杯 除去粗盐中的难溶性杂质
(2)加入饱和石灰水的量 呼出气体瓶中的石灰水变浑浊，空气瓶中无明显现象
(3)偏大
[解析] (1)从图中可以看出该实验为过滤操作，仪器a为烧杯；过滤是将不溶于水的物质和能溶于水的物质分离的一种方法，所以过滤的目的是除去粗盐中难溶性杂质。(2)做对比实验时无关因素要相同，探究因素不同，所以要控制无关因素饱和石灰水的浓度和滴入的量相同；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，白色浑浊物越多，说明气体中二氧化碳越多，所以现象是呼出气体瓶中澄清石灰水变浑浊，空气瓶中无明显现象。(3)用pH试纸测定待测液的正确方法是用玻璃棒蘸取待测液滴在试纸上，再与标准比色卡对比，如果润湿试纸则导致待测液浓度下降，如果是酸溶液则酸性减弱，而酸性越弱pH越大，所以测量值比实际值偏大。
19．(1)锥形瓶
(2)①B a
②abc
(3)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
④③①②③
[解析] (1)由图知，仪器①为锥形瓶。(2)①方案一为加热高铁酸钾固体制取氧气，故选用发生装置B；若用装置C收集氧气，由于氧气密度大于空气，故需采用向上排空气法收集，即氧气从a端通入，空气从b端排出；②方案一的反应是由一种物质生成三种物质，该反应属于分解反应，a正确；方案二只需将高铁酸钾固体与水反应且不需加热，节能、简便，b正确；由方案一和方案二的化学方程式可以看出，两个反应中高铁酸钾与氧气的分子个数比相同，故制取相同质量的氧气，两种方案所需的高铁酸钾质量相等，c正确。(3)实验室用石灰石或大理石(主要成分为CaCO3)与稀盐酸反应制取CO2气体，发生反应的化学方程式为：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；若要用D装置验证能使蓝色石蕊试纸变红的不是水、不是CO2，而是CO2与水反应生成的碳酸，则需首先将干燥的蓝色石蕊试纸放入装置D中，通入CO2观察是否能使干燥的石蕊试纸变红，然后用氮气将装置内的CO2排出，接着在氮气中将水滴到蓝色石蕊试纸上观察是否变红，最后再通入CO2排出氮气，观察此时湿润的蓝色石蕊试纸是否变红，故顺序为：④③①②③。