专题20 实验方案的设计与评价-2021年中考化学命题点分析与精练

专题20　实验方案的设计与评价

(时间：25分钟　满分：30分)

一、选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)

1．根据实践经验，下列课外实验不能成功的是(　　)

A. 用冷碟子收集蜡烛火焰上方的炭黑

B. 用洁净的蛋壳和食醋制得二氧化碳

C. 用两杯等体积的水比较报纸与保鲜膜的透气性

D. 用自制简易净水器制得纯净水

2．下列验证实验不能成功的是(　　)

3．下列操作或装置正确，且能达到实验目的的是(　　)

第3题图

A. 证明碳能与氧化铜反应　　　　　

B. 通过闻气味判断是CO2还是SO2

C. 用浓硫酸配制稀硫酸　　　　　　

D. 证明NH4HCO3受热分解

4．通过观察下列实验现象，不能达到实验目的的是(　　)

第4题图

A. 图1：收集氧气时，氧气的验满

B. 图2：比较镁与铁的金属活动性

C. 图3：验证白磷的着火点低于红磷

D. 图4：验证生石灰与水反应放热

5. 下列实验设计不能达到实验目的的是(　　)

6.下列实验方案或措施不合理的是(　　)

A. 用浓硫酸干燥氢气

B. 用氯化钡溶液鉴别稀硫酸和稀盐酸

C. 用酚酞试液检验氢氧化钠溶液是否变质

D. 用稀盐酸除去盛过石灰水的试剂瓶内壁上的碳酸钙

7．下列方法不能达到目的的是(　　)

A. 从氯化钠溶液中获得氯化钠晶体，可采用蒸发结晶的方法

B. 用AgNO3溶液鉴别KCl溶液和KNO3溶液

C. 用湿润的pH试纸测定白醋的pH

D. 用燃烧的方法鉴别羊毛线和棉线

8．下列各组依据实验目的设计的实验方案中合理的是(　　)

9.为达到下列实验目的，相应的实验方案合理的是(　　)

10.下表列举了法拉第《蜡烛的故事》中涉及的部分问题及对问题的回答，其中“对问题的回答”属于“设计实验方案”的是(　　)

11.下列实验操作不能达到实验目的的是(　　)

12.下列实验中，根据现象得出的结论，正确的是(　　)

 13. 下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是(　　)

14.某同学设计了以下四个实验方案，理论上正确，操作上可行，经济上合理的是(　　)

A. Cu CuCl2 Cu(OH)2

B. H2O O2 MgO

C. CaCO3 CaO Ca(OH)2 NaOH溶液

D. MgCl2 Mg(OH)2 Mg

15. 某同学欲测定Na2CO3和NaCl固体混合物中NaCl的质量分数，分别取m g样品，按下列方案进行实验，合理的是(　　)

A. 与足量稀盐酸充分反应，用排水法收集到V mL气体

B. 与足量BaCl2溶液充分反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到m1 g固体

C. 与足量AgNO3溶液充分反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到m2 g固体

D. 与足量浓盐酸充分反应，逸出的气体用NaOH固体充分吸收，固体质量增加m3 g

答案解析

1. D　【解析】冷碟子放在蜡烛火焰上方，蜡烛不完全燃烧产生的炭黑会附着在碟子底部，A能成功；食醋的主要成分是醋酸，鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，醋酸能与碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，B能成功；利用报纸和保鲜膜分别罩住两杯等体积的水，一段时间后通过观察杯中水面变化判断报纸和保鲜膜的透气性，C能成功；自制简易净水器一般只有过滤和吸附作用，不能除去溶解在水中的可溶性无机盐，所以无法得到纯净水，D不能成功。

2. A　【解析】稀盐酸与碳酸钠反应会生成二氧化碳气体，所以要利用该反应验证质量守恒定律，应该在密闭装置中反应，A不正确；红磷可以在空气中燃烧，红磷燃烧时只消耗氧气，且只生成固体，故通过测量进入集气瓶中水的体积即可测定空气中氧气的含量，B正确；对比①和②，可知铁生锈需要氧气，对比①和③可知铁生锈需要水，综合三个实验可知铁生锈需铁与氧气、水同时接触，C正确；氢氧化钠溶液由氢氧化钠和水组成，对比相同体积二氧化碳中加入等体积的水和氢氧化钠溶液后塑料瓶形变的大小，可判断二氧化碳是否能与氢氧化钠反应，D正确。

3. A　【解析】A中通入氮气排出玻璃管中空气，再给碳粉和氧化铜的混合物加强热，澄清石灰水变浑浊，说明二者反应，并生成了二氧化碳，A正确；虽然二氧化碳无味，二氧化硫有刺激性气味，但图中闻气味的方法不对，应用手在瓶口轻轻扇动，使极少量气体慢慢飘进鼻中，B错误；稀释浓硫酸时应把浓硫酸沿器壁慢慢倒入水中，并不断搅拌，C错误；加热固体时，试管口要略向下倾斜，防止生成的冷凝水倒流，使试管炸裂，D错误。

4. C　【解析】用向上排空气法收集氧气，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶瓶口，通过观察带火星的木条是否复燃进行判断，A正确；镁和铁分别与稀硫酸反应产生氢气的速率不同，通过观察产生气泡的速率，判断镁与铁的金属活动性，B正确；白磷和红磷距离火焰的远近不同，不符合控制变量法的要求，C错误；氧化钙和水反应放热，大试管内压强大于外界大气压，使得U形管内红墨水左边液面下降右边液面上升，所以可用此装置验证生石灰与水反应放热，D正确。

5. A　【解析】A中探究影响反应速率的因素需要用控制变量法来进行探究，而该实验中酸不同(分别为稀盐酸和稀硫酸)、固体物质不同(分别为大理石和碳酸钠)、固体物质的状态也不同(大理石为块状而碳酸钠为粉末状)，所以不能达到实验目的，A错误；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，把内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方，澄清石灰水变浑浊，能证明石蜡燃烧后有二氧化碳生成，B正确；充满氢气的肥皂泡上升，说明氢气的密度比空气小，C正确；由于石蕊溶液浸泡过小花的中含有水，可证明水不能使紫色石蕊变红，图中干燥的二氧化碳不能使浸泡过紫色石蕊溶液的干燥小花变红，但加水后可变红，证明二氧化碳能与水反应生成碳酸，D正确。

6. C　【解析】浓硫酸具有吸水性，可以干燥酸性和中性气体，如H2，A正确；氯化钡溶液与稀硫酸反应生成白色沉淀，氯化钡溶液不与稀盐酸反应，故可以用氯化钡鉴别稀硫酸和稀盐酸，B正确；氢氧化钠溶液变质生成碳酸钠，碳酸钠和氢氧化钠溶液都显碱性，均能使酚酞试液变红，C错误；稀盐酸能与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，D正确。

7. C　【解析】

 8. D　【解析】

9. D　【解析】铁锈和铁均能与稀硫酸反应，用过量的硫酸长时间浸泡铁制品，既可除去铁锈，也可腐蚀未生锈的金属铁，A不合理；碳酸钠与过量的稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，除去杂质碳酸钠的同时引入了新杂质氯化钠和稀盐酸，B不合理；氢气燃烧生成水，甲烷燃烧生成水和二氧化碳，将干冷烧杯分别罩在氢气、甲烷燃烧的火焰上方，均有液珠产生，不能鉴别氢气和甲烷，C不合理；氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，氯化钾能溶于水，二氧化锰不能溶于水，将固体溶解、过滤后得到的滤渣是二氧化锰，洗涤、烘干后即可得到纯净、干燥的二氧化锰，D合理。

10. D　【解析】

 11. D　【解析】淀粉遇碘变蓝色，所以可用碘水或碘酒检验淀粉，A能达到实验目的；通过比较50 mL水和50 mL酒精混合后体积小于100 mL，可以证明分子间存在间隙，B能达到实验目的；硝酸铵溶于水吸收热量，溶液温度降低，氧化钙与水反应放出热量，溶液温度升高，C能达到实验目的；氯化氢气体溶于水得到盐酸，盐酸可与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以氢气和氯化氢气体通过饱和碳酸氢钠溶液后，得到氢气和二氧化碳，虽然除去了HCl气体，但引入了新的杂质CO2，D不能达到实验目的。

12. D　【解析】二氧化碳与水反应能生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，二氧化碳本身不具有酸性，A错误；黄豆和芝麻混合后总体积变小是由于宏观物质间有空隙，而不能用分子的观点来解释，B错误；化学反应不一定都有明显的现象，稀硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，发生中和反应但无明显现象，C错误；将热的硫酸铜饱和溶液冷却有晶体析出，说明温度降低后硫酸铜溶解度减小，可得出硫酸铜的溶解度随温度的降低而减小的结论，D正确。

13. A　【解析】木棍变黑说明了浓硫酸的脱水性，B错误；中性和酸性溶液都不能使无色酚酞试液变色，C错误；加入稀硫酸有气泡产生的不一定含有碳酸根离子，也可含有碳酸氢根离子，D错误。

14. C　【解析】 在金属活动性顺序表中，铜排在氢之后，铜不能与稀盐酸发生反应，A错误；水通电分解可生成氧气，镁与氧气反应可以生成氧化镁，因此该方案在理论上正确，但通过双氧水制取氧气要比电解水制氧气更经济，得到氧化镁的方案也不经济，因此该方案在经济上不合理， B错误；碳酸钙在高温下分解生成氧化钙，氧化钙再与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液发生复分解反应，可以得到氢氧化钠溶液，此方案理论上正确，操作也较为简单可行，又可通过纯碱制得烧碱，经济上合理，C正确；氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀，而氢氧化镁不能与钠发生置换反应生成镁，此方案理论上不正确， D错误。

15. B　【解析】由于二氧化碳是能溶于水的物质，通过排水法收集得到的二氧化碳的体积小于实际生成的二氧化碳的体积，A不合理；与足量BaCl2溶液充分反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到m1 g固体，此固体的质量即是生成的碳酸钡的质量，根据碳酸钡可以求算碳酸钠的质量，进而求算氯化钠的质量分数，B合理；Na2CO3和NaCl均可以和AgNO3 溶液反应生成m2 g Ag2CO3和AgCl沉淀，根据沉淀的质量无法计算NaCl的质量分数，C不合理；使用浓盐酸反应，由于浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，而当使用氢氧化钠进行吸收时，二氧化碳也会与氢氧化钠反应，故根据固体质量增加无法计算碳酸钠的含量，D不合理。