杭州专版2020中考化学复习方案专题05化学实验设计和评价

专题5　化学实验设计和评价　

1.[2018·烟台]根据图HT5-3所示的四个实验，得出的结论正确的是 (　　)

图HT5-3

A.乙试管中产生气泡速率大于甲试管中产生气泡速率，说明金属活动性：镁>铁

B.蜡烛由低到高依次熄灭，说明通常状况下CO2不能燃烧，不支持燃烧，密度大于空气

C.甲试管中的铁钉生锈，乙试管中的铁钉不生锈，说明只需与水接触铁钉就会生锈

D.向盛有NaOH固体的试管中滴加稀硫酸，烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊，说明H2SO4与NaOH发生中和反应放出热量

2.为了证明氢氧化钙溶液与稀盐酸能发生反应，氢氧化钠溶液与二氧化碳能发生反应.用如图HT5-4所示装置进行实验(装置气密性良好，实验前弹簧夹K1、K2处于关闭状态).

图HT5-4

实验一：氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应.

(1)实验过程中需缓缓通入氮气，其作用是什么?                                                                                          

                                                                                           　. 

(2)写出氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应的实验操作及现象：                                                                                           

                                                                                           　. 

实验二：氢氧化钠溶液与二氧化碳反应.

(3)打开活塞Ⅱ，将足量氢氧化钠溶液加入锥形瓶中，立即关闭活塞Ⅱ，写出利用图示装置证明氢氧化钠溶液与二氧化碳反应的实验操作及现象：                                                                                           

                                                                                           　. 

(4)实验后，取B中锥形瓶内的溶液，倒入烧杯中，若溶液呈红色，设计实验方案，探究该溶液中是否有氢氧化钠，写出实验操作、预期现象和结论                                                                                           

                                                                                           　. 

3.[2018·安徽] “蓝瓶子”实验是一个有趣的化学振荡实验：盛有氢氧化钠、亚甲蓝(化学式为C16H18N3SCl)、葡萄糖混合液的试管，经振荡、静置后溶液颜色会出现反复变化(如图HT5-5甲).某兴趣小组开展如下探究，回答下列问题.

图HT5-5

(1)混合液中属于人类基本营养物质的有水和　　　　　　　　　　　　. 

(2)小明对振荡实验后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入

　　　　(填化学式). 

(3)小红利用图乙装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变为蓝色，由此　　　　(填“能”或“不能”)得出猜想①正确，原因是　                                                                                           

                                                                                           　. 

(4)为探究猜想②，利用图乙装置设计实验方案：                                                                                          

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　             　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 

4.许多科学发现从重视微小差异开始.科学家瑞利和拉姆塞正是重视氮气密度的微小差异，才最终发现了稀有气体氩气.

材料一　1892年瑞利发现，在相同条件下，由空气中除去氧气、二氧化碳、水蒸气和灰尘后获得的氮气，其密度为1.2572克/升；由含氮化合物反应并除去水蒸气后获得的氮气(NH4NO2N2↑+2H2O)，其密度为1.2505克/升.两者密度差值虽小，却完全超出了实验误差范围.

材料二　1894年4月瑞利和拉姆塞开始用如图HT5-6装置进行“清除空气中氮气”的实验研究：在倒立圆底烧瓶内引入两根金属导线，通电使瓶中空气中的氧气和氮气生成氮的氧化物，用碱液来吸收生成的氮的氧化物和原有的二氧化碳气体.并从气体进口不断向瓶内补充氧气，使反应持续进行.

材料三　瑞利和拉姆塞又设计了另一实验装置，将上述实验所得的气体干燥后，通过红热的铜粉来除去其中的氧气，得到少量的剩余气体.对剩余气体做光谱分析得知，这是一种未知的气体，并测得其密度约是氮气的1.5倍.1894年8月13日他们共同宣布：发现了一种未知气体，并命名为氩气.

材料四　1898年拉姆塞等人利用不同物质沸点不同，又发现了氪气、氖气、氙气.

图HT5-6

根据上述材料，回答下列问题.

(1)与纯净氮气密度值更接近的是由　　　　　　　　　　(填“空气中”或“含氮化合物反应”)获得的氮气密度值. 

(2)实验中不断向瓶内补充氧气的目的是                                                                                           

                                                                                           　. 

(3)在当时实验条件下，很难利用化学反应除去氩气，获知“未知气体”中还有其他气体存在，其理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 

5.[2018·淮安] 某课外活动小组进行如下实验探究.

图HT5-7

(1)验证物质的燃烧条件

根据图HT5-7Ⅰ进行实验，实验现象如图所示.

①80 ℃热水的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 

②比较现象a、c，得出燃烧的条件是　　　　　　　　　　　　 　. 

(2)验证锌与铁的金属活动性

①相同条件下，取等质量锌粉、铁粉，根据图Ⅱ进行实验，实验过程中，观察到锌粉表面产生气泡的速率比铁粉快，由此得到的结论是　　　　　　　　　　　　　. 

②实验结束后，发现U形管两边的金属粉末均无剩余，则硫酸剩余的情况可能是　　　　　　(填序号). 

A.左、右两边均有剩余

B.左边有剩余，右边无剩余

C.左、右两边均无剩余

D.左边无剩余，右边有剩余

(3)测定水中氢、氧元素的质量比(已知：H2+CuOCu+H2O)

根据图HT5-8进行实验，反应后测得甲中玻璃管(含药品)质量减少a g，乙中U形管(含药品)质量增加b g.

图HT5-8

①水中氢、氧元素的质量比是　　　　(用含a、b的式子表示). 

②下列因素中，对测定结果有影响的是　　　(填序号). 

A.CuO粉末不干燥

B.CuO没有完全转化为Cu

C.没有丙装置

6.蜡烛(主要含C、H、O元素)在密闭容器中熄灭的原因是什么?燃烧的产物是什么?小敏认为蜡烛熄灭的原因是燃烧消耗完了容器内的氧气，并对燃烧产物提出猜想：

①燃烧的产物可能有CO2；

②燃烧的产物可能有H2O.

除了上述猜想，你的猜想，燃烧的产物可能有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 

实验一：在密闭容器中点燃蜡烛至熄灭，抽取10毫升密闭容器中的气体，注入试管中的饱和澄清石灰水中，发现石灰水始终没有变浑浊，从实验的科学性考虑，下一步是　　　　(填序号). 

A.直接得到燃烧产物中没有CO2的结论

B.再多抽取一些气体注入试管中的石灰水中

C.增加饱和澄清石灰水的质量

实验二：在老师的指导下，利用多功能传感器进行有关量的测量，装置如图HT5-9所示.

图HT5-9

实验结束后，铝板表面有黑色固体颗粒，同时传感器测得实验前后的有关数据如表所示：

由实验及结果分析，密闭容器内蜡烛熄灭的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　；蜡烛燃烧生成的产物是　　　　　　　　　　　　. 

7.碘是人体必需的微量元素，海带因富含碘元素而成为补碘的常用食物之一.小李想设计实验验证海带中含有碘元素.他查阅了相关资料，得到以下信息：

①碘化钠(NaI)与氯化钠性质相似，两者的溶液都是盐溶液，碘化银为黄色难溶于水的固体.

②工业上将适量氯气通入无色碘化钠溶液就能置换出单质碘，溶液变为棕黄色.

③少量碘(I2)溶于水的溶液，能使淀粉溶液变蓝，碘的化合物不能使淀粉溶液变蓝.

④灼烧海带后残留的灰烬中含有可溶性碘化钠、氯化钠等化合物.

小李的实验步骤如下：

将海带灰用蒸馏水充分浸泡后过滤，得滤液；然后用以下3种方法，去检验海带灰中是否含有碘元素.

方法一：取滤液，通入适量氯气后与淀粉糊混合，观察是否变蓝.

方法二：取滤液，通入适量的氯气，观察溶液有无颜色变化.

方法三：取滤液，和淀粉糊混合，观察是否变蓝.

请回答下列问题.

(1)氯气和碘化钠反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　. 

(2)上述3种方法中，方法　　　　是一定不可行的，说出不可行的理由：　                             . 

(3)取滤液，滴入硝酸银溶液，若观察到　                                                         ， 

则证明滤液中含碘离子.

8.无标签试剂瓶中的一种黑色不溶于水的固体可能是硫化铜或者是硫化亚铜.查资料可知：硫化铜(CuS)和硫化亚铜(Cu2S)在空气中灼烧分别发生下列化学反应：2CuS+3O22CuO+2SO2；Cu2S+O2CuO+SO2(没配平).

(1)请写出配平后的Cu2S在空气中灼烧的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　.如要确定灼烧的Cu2S是否完全反应，依据的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 

(2)根据这两个反应的化学方程式中固体物质的质量变化，某同学仅用天平、酒精灯、坩埚、三脚架等常用仪器(无其他试剂)，通过三个实验步骤鉴别出某黑色固体是硫化铜还是硫化亚铜.他的实验如下：

步骤一：用天平准确称量一定质量的待测黑色固体.

请写出后两个实验步骤.

实验步骤二：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 

实验步骤三：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　. 

【参考答案】

针对训练

1.B

2.(1)搅拌，使氢氧化钙和盐酸充分反应

(2)打开活塞Ⅰ，逐滴滴入稀盐酸，当红色刚好变为无色时，证明氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好安全反应

(3)打开K2，A中液体倒吸进入B中，B中产生白色沉淀

(4)取反应后的溶液，滴加过量的氯化钡溶液(或氯化钙溶液)，静置，溶液仍呈红色，说明该溶液中有氢氧化钠

3.(1)葡萄糖　(2)N2

(3)不能　人体呼出的气体中含有氮气和氧气等

(4)从A端通入氧气，若溶液变蓝，则猜想②正确；若溶液不变蓝，则猜想②不正确

4.(1)含氮化合物反应　(2)将瓶内的氮气反应完全

(3)氩气的化学性质很不活泼，“未知气体”中的其他气体的化学性质与氩气很接近

5.(1)①提供热量；使烧杯中的白磷与氧气隔绝

②温度达到可燃物的着火点

(2)①锌的金属活动性比铁强　②AB

(3)①(b-a)∶a　②AC

6.C或CO或含有C、CO2、H2O和CO四种物质的任意组合

实验一：B

实验二：氧气含量下降，二氧化碳含量上升

C、CO2、H2O和CO

7.(1)Cl2+2NaI2NaCl+I2

(2)三　碘的化合物不能使淀粉溶液变蓝

(3)产生黄色沉淀

8.(1)Cu2S+2O22CuO+SO2　不再产生刺激性气味的气体或将湿润的蓝色石蕊试纸悬于灼烧容器上方，试纸不变色

(2)将称量好的黑色固体分别置于坩埚中充分灼烧　冷却至室温后称量其剩余固体的质量