2024年中考化学专题复习-实验方案的设计及分析

2024年中考化学专题复习-实验方案的设计及分析 一、选择题 1. 某环保兴趣小组的同学为证明当地硫酸工厂排出的废水呈酸性（忽略其他因素的影响），设计了以下四种实验方案进行检测，其中不能达到目的的是 A. 取样，滴在pH试纸上 B. 取样，向其中加入氢氧化钠溶液 C. 取样，向其中加入锌粒 D. 取样，向其中滴加紫色石蕊溶液 2. 下列除去杂质的方案正确的是 A. 用煮沸的方法除去硬水中的所有杂质 B. 用浓硫酸溶液除去氧气中混有的水蒸气 C. 用点燃的方法除去二氧化碳中混有的一氧化碳气体 D. 用溶解、蒸发、结晶等方法除去粗盐中的难溶性杂质 3. 下列实验能达到实验目的的是 A. 鉴别和三种白色粉末 B. 比较锌和铁的活动性 C. 探究能否和水反应 D. 用浓硫酸干燥氨气 4. “对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。分析以下铁钉生锈实验的设计、得出的结论不正确的是 A. 对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B. 对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加 C. 对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加 D. 对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加 5. 除去下列物质中的少量杂质，下列实验方案能达到目的的是 选项 物质（括号内为杂质） 实验方案 A CuCl2溶液（CuSO4） 加入过量的BaCl2溶液，过滤 B ZnCl2溶液（CuCl2） 加入过量的锌粒，过滤 C Fe2O3固体（CuO） 加入足量稀盐酸，过滤 D NaOH溶液[Ca（OH）2] 加入过量的Na2CO3溶液，过滤 A. A B. B C. C D. D 6. 化学知识可以解决生活中许多实际问题，下列实验方案不能解决相应实际问题的是 选项 实际问题 实验方案 A 增加鱼塘里的溶氧量 用水泵将水向空中喷洒 B 检验氢氧化钠否完全变质 取样加入足量氢氧化钙溶液后，滴加无色酚酞溶液 C 鉴别羊毛纤维和合成纤维 取样灼烧闻气味 D 除去粗盐中的少量泥沙 溶解、过滤、蒸发、结晶 A. A B. B C. C D. D 7. 除去下列物质中混有的少量杂质，所选试剂和操作方法不正确的是 选项 物质 杂质 选用试剂及操作方法 A 氮气 氧气 将混合气体通过灼热的铜网 B 氢气 水蒸气 通过盛有足量浓硫酸的洗手瓶 C 溶液 稀盐酸 加入过量的石灰石、过滤 D 氯化钾 氯酸钾 加入二氧化锰，加热 A. A B. B C. C D. D 8. 在实验室里，以下物质的鉴别或除杂方法正确的是 选项 实验目的 所用试剂或方法 A 鉴别水与酒精 观察颜色 B 鉴别H2和CH4 点燃，在火焰上罩干冷烧杯 C 除去银粉中的铁粉 加入足量的稀盐酸，过滤，洗涤，烘干 D 除去CO2中的少量的CO 点燃 A. A B. B C. C D. D 9. 下列操作能达到目的的是 选项 目的 操作 A 除去中的少量 点燃 B 除去溶液中的少量 加入过量的铁粉，过滤 C 鉴别溶液和石灰水 取样，加入过量的稀盐酸 D 除去溶液中的 加入适量的稀硫酸 A. A B. B C. C D. D 10. 除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是 选项 物质(括号内为杂质) 试剂 操作方法 A CO2(CO) 氧气 点燃 B O2(H2O) 氧化钙 通过盛有氧化钙的装置 C KCl(K2CO3) 过量氯化钙溶液 过滤 D CuO(Cu) 足量稀盐酸 过滤 A. A B. B C. C D. D 11. 下列实验方案不能达到实验目的的是 实验目的 实验方案 A 除去氯化钙溶液中混有的少量盐酸 加入足量的碳酸钙过滤 B 制取氧气后除去KCl中混有的MnO2 加足量水溶解、过滤、洗涤、烘干 C 验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序 将打磨过的铝丝和洁净的铜丝，分别浸入到硫酸亚铁溶液中，观察现象 D 鉴别黄金与黄铜（铜锌合金） 在空气中灼烧 A. A B. B C. C D. D 12. 下列实验方案中，能达到目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体 加水，观察溶解和温度的变化情况 B 除去氯化钠溶液中的少量氯化铜 加入过量的氢氧化钠溶液，过滤 C 鉴别硝酸铵和硫酸钾固体 取样，加入氯化钙粉末，研磨、闻气味 D 粗盐中混有氯化镁、氯化钙、 硫酸钠杂质，提纯粗盐 配成溶液，依次滴加过量的氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡和适量的稀盐酸，过滤、蒸发结晶 A. A B. B C. C D. D 二、非选择题 13. 粗盐中除了泥沙以外，还含有氯化镁、硫酸钠和氯化钙等其它杂质。欲除去粗盐中的可溶性杂质，依次加入了过量的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液和碳酸钠溶液。请你分析： （1）此时得到的溶液中所含杂质有哪些_____？设计实验证明你的猜想_____。（写出操作步骤和现象）。 （2）为最终获得精盐，进行过滤操作后还需要增加的操作是_____。 14. 已知某氯化钠样品中，可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。某化学兴趣小组设计实验探究杂质成分，过程如下： （1）步骤①中加入过量NaOH溶液的目的是___________。 （2）写出步骤③中生成白色沉淀的化学反应方程式___________。 （3）根据以上实验信息，得出氯化钠样品中含有的杂质是___________。 15. 某化学小组同学设计下图实验验证锌、铁、铜、银四种金属的金属活动性顺序。 （1）能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象为______。 （2）④中反应的化学方程式为______。 （3）小明同学认为上述实验不能达到实验目的，其理由是______。 16. 某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，小轩想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题： （1）操作1和操作2中都使用了玻璃棒，其作用是__________。 （2）向废液中加入过量金属X发生的反应的化学方程式为__________。 （3）向滤渣中加入适量稀酸Y观察到的实验现象是____________，经过操作2后得到的滤液中含有的阳离子为__________（填离子符号）。 17. 某学习小组查阅资料得知：焦炭与水蒸气在高温条件下反应，产生一种俗称水煤气的气体燃料(其中不含甲烷等物质)，为探究水煤气的成分，该小组开展了如下探究： 【作出假设】依据所学知识分析，反应物中含有C、H、O三种元素，水煤气中可能含有H2、CO、CO2中的两种或三种，则水煤气的成分可能为： 猜想1：H2、CO；猜想2：_____；猜想3：H2、CO、CO2 【实验探究】同学们为探究水煤气的成分，设计了如下实验装置并进行实验。 A A B C 【查阅资料】①新鲜血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红；②浓硫酸具有吸水性。 【结果分析】①观察到____时，证明水煤气中存在CO2。②观察到____现象时，证明水煤气中存在CO；③观察到____现象时，证明水煤气中存在H2。氢气燃烧的化学方程式为____； 【实验结论】猜想3正确。 【交流反思】有同学提出浓硫酸在该实验中没有作用，可以删去，立刻遭到其他同学的反对，你认为反对的理由是_______。 18. 实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。 （一）下图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，其中请看图回答下列问题： （1）仪器a名称为_____，A中发生反应的化学方程式_____； （2）装置B的作用是干燥二氧化碳气体，利用了浓硫酸的_____； （3）装置C中炭粉与干燥的二氧化碳反应产生一氧化碳。该反应中利用了炭粉的_____性； （4）实验过程中装置D通入CO一段时间，待_____，再点燃酒精喷灯； （5）反应一段时间后，观察到装置D玻璃管内粉末由_____色变成黑色，生成的黑色固体均能被磁铁吸引。 （6）该套装置中有一个明显的不足之处，你的改进方法是_____。 （二）化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验产生的黑色粉末继续进行探究： 【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体；铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。 【提出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想： 猜测Ⅰ：Fe； 猜测Ⅱ：Fe3O4； 猜测Ⅲ：Fe和Fe3O4 【实验验证】取少量反应后黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明_____（填“猜想 Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。 19. 某兴趣小组通过以下实验探究气体的制取方法和性质。已知：白色的无水硫酸铜粉末与水反应生成蓝色的硫酸铜晶体，小华同学用设计的实验装置（如图 1）来制取气体。 （1）当打开 K1、关闭 K2时，利用①、②装置可直接进行的实验是 （填字母）。 A. 过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气 B. 锌与稀硫酸反应制取氢气 （2）步骤（1）中制得的气体不纯，小明同学认为杂质可能为水蒸气，这是科学探究中的______（填字母）。 A．提出问题 B．做出假设 C．进行实验 D．获得结论 打开 K2、关闭 K1，利用①、③装置来验证产生的气体中含水蒸气，此时仪器甲中盛放的物质是_____，可以观察到的现象是_______。 （3）图 2 仪器具有多种用途，小亮同学利用它制氧气并验证氧气性质： 实验过程中观察到的现象为_______。对反应后的固体残渣（二氧化锰）进行回收再次利用，你认为固体残渣能进行回收再次利用的原因是______。 （4）实验室将产生的 CO2持续通入一定量的澄清石灰水中，测得 CaCO3的质量与通入 CO2的质量关系如图 3，则可观察到的实验现象为 _______。 （5）兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图4，由此可知，石灰石与盐酸脱离接触的是 (填选项)。 A. ab 段 B. bc 段 C. cd 段 20. 化学兴趣小组在探究稀盐酸的化学性质时，做了如图一所示的三个实验。 （1）A试管中的反应现象是________。 （2）C试管中反应的化学方程式为________。 （3）实验结束后，小组同学将B、C两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中（如图二所示），观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。写出产生白色沉淀的化学方程式：________；同学们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究。 【提出猜想】小晴同学猜：NaC1； 小翔同学猜想：NaC1、CaCl2； 小荷同学猜想：NaCl、CaC12、HCl； 我的猜想：______。 【交流讨论】大家认为小荷同学的猜想一定不正确，理由是________。 【设计实验】请设计实验证明你猜想正确。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，向其中滴加几滴酚酞 ________。 我的猜想成立 21. 三草酸合铁酸钾【K3[Fe（C2O4）3]·3H2O】是一种光敏材料，可用于晒制蓝图。实验小组在老师的指导下探究K3[Fe（C2O4）3]·3H2O的热分解产物。 【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气； ②含有Fe2+的盐溶液可与K3【Fe（CN）6】发生反应产生蓝色沉淀； ③含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液。 【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？ 【实验探究】 （1）探究气体产物（除水蒸气外）： 猜想I：气体产物中含有CO2； 猜想Ⅱ：气体产物中含有CO。 为验证猜想，实验小组设计了如下图实验（夹持装置及部分装置省略）： ①实验开始前先通一段时间N2，目的是______。 ②实验中，观察到装置B中______，由此判断猜想I成立；观察到装置D中固体变成红色，装置E澄清石灰水变浑浊，由此判断猜想Ⅱ成立 （2）探究固体产物： 取固体产物（经实验证明无磁性）于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验： 实 验 现 象 结 论 ① 取滤液加入适量稀硫酸 ______ 固体产物中含有K2CO3 ② 取滤渣加入稀硫酸溶解后，分成两份 一份中加入K3【Fe（CN）6】 ______ 固体产物中含有FeO 另一份中加入KSCN 溶液变为红色 固体产物中含有______ 【交流讨论】 （3）小明从环保、安全等角度考虑，认为“探究气体产物”的实验设计存在不足，改进的方法是______。 【拓展延伸】 （4）晒制蓝图时，用K3[Fe（C2O4）3]·3H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。FeC2O4在一定条件下受热分解得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，请写出对应的化学方程式：______。 22. 蒸汽眼罩是一种简单实用的缓解眼睛疲劳的产品，打开包装，接触空气即可放热，其成分为无纺布、铁粉、活性炭、氯化钠、吸水树脂、蛭石(保温作用)等。某校化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了项目化学习，设计了以下项目任务： 【任务一】：证明蒸汽眼罩的粉末中含有铁粉、碳粉和氯化钠 （1）小芳同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内的黑色粉末，放入试管中，加入足量___________，观察到有气泡产生，静置较长时间后溶液为浅绿色，说明含有铁粉。 （2）小华同学取少量固体粉末于燃烧匙中灼烧，上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，看到___________，说明含有碳粉。 （3）小晴同学取少量固体粉末于烧杯中，加入足量水溶解，用玻璃棒搅拌。静置后，取上层清液加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明含有氯化钠。该反应的化学方程式是___________。 【任务二】：探究蒸气眼罩的发热原理 （4）同学们先拆开了一包刚使用完冷却的蒸气眼罩，观察到部分黑色粉末变为了红棕色，推测蒸气眼罩主要是利用铁与___________反应发生锈蚀放热的原理。但有同学质疑铁生锈时短时间放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后就能迅速升温，这是为什么呢？ 【猜想与假设】其成分中的活性炭或氯化钠可能影响铁生锈的速率 【进行实验】根据下表中的实验方案，将药品在烧杯中混合均匀，装入无纺布袋并放入如图所示装置中、利用传感器测定并记录100s内容器中温度和氧气含量的变化情况。 【实验记录】 方案编号 药品 100s内温度和氧气含量的变化情况 方案1 4g铁粉、2mL水 无明显变化 方案2 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 无明显变化 方案3 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 无明显变化 方案4 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、 【分析与结论】 （5）分析实验记录可知，蒸气眼罩中活性炭和氯化钠的作用是___________(填“加快”或“减慢”)铁生锈的速率。 【拓展延伸】 （6）生活中存放蒸汽眼罩的建议是___________。 23. 小明同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质，小明邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。 （1）该溶液是否变质？ 【实验探究1】 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸 有______产生 说明该溶液已变质。变质的原因是______（请用化学方程式表示） （2）该溶液变质程度怎样？ 【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3。 猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有______。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性 【实验探究2】 实验步骤 实验现象 结论 先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液 有______生成 猜想______成立 静置，取上层清液于另一支试管中，加入2~3滴酚酞溶液 上层清液变红 （3）怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体。 【实验探究3】 为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。 请回答下列问题： 根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体的质量______（填“大于”“小于”或“等于”）变质后样品中氢氧化钠的质量。 24. 化学兴趣小组对网购的某食品专用发热包（部分标签如图所示）进行了探究。 请回答探究过程中的问题： Ⅰ.探究发热原理 （1）氧化钙和水的反应______热量。 （2）查阅资料：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，反应放热。据此推知发热包中碳酸钠的作用是______（利用化学方程式作答）。 Ⅱ.探究发热剂中各成分的质量比 为能够自制发热包，设计如下实验对发热剂的组成进行定量探究。已知下图中B处为两个单向阀；推注射器时A1关闭， A2处打开；拉注射器时，A1打开进空气，A2关闭。 【实验步骤】 ①检查实验装置气密性。 ②称取5.0 g发热剂样品放入锥形瓶中，并在其它装置中装入足量相应试剂。 ③……，然后称得F处装置的质量为m1。 ④打开分液漏斗的活塞，加入足量稀硫酸后关闭活塞，一段时间后再.....，然后称得F处装置的质量为m2。 （3）实验步骤③和④中“……”处操作相同，该操作是______。 【数据处理】 （4）基于实验所得数据，可以计算出该发热剂中氧化钙、铝粉、碳酸钠的质量比。5.0 g发热剂样品中氧化钙质量为______。 【模拟制作】 将氧化钙、铝粉碳酸钠按以上质量比混合均匀后，倒入无纺布袋中封口，将无纺布袋放入塑料自封袋中密封保存。 【拓展延伸】 （5）取以上自制发热包加水后，反应过程中溶液温度和pH随时间变化如图所示。下列说法正确的是______。 A. 0 ~500s内，温度升高的原因仅是氧化钙与水反应放热 B. 0~ 100s内，pH上升的原因仅是氧化钙和水生成氢氧化钙 C. 100~880 s内，pH变化的原因是氢氧化钠被铝粉逐渐消耗 D. 0~500s内，温度上升逐渐放缓，可能与生成的碳酸钙覆盖在反应物表面有关 2024年中考化学专题复习-实验方案的设计及分析参考答案 一、选择题 1. 某环保兴趣小组的同学为证明当地硫酸工厂排出的废水呈酸性（忽略其他因素的影响），设计了以下四种实验方案进行检测，其中不能达到目的的是 A. 取样，滴在pH试纸上 B. 取样，向其中加入氢氧化钠溶液 C. 取样，向其中加入锌粒 D. 取样，向其中滴加紫色石蕊溶液 【答案】B 2. 下列除去杂质的方案正确的是 A. 用煮沸的方法除去硬水中的所有杂质 B. 用浓硫酸溶液除去氧气中混有的水蒸气 C. 用点燃的方法除去二氧化碳中混有的一氧化碳气体 D. 用溶解、蒸发、结晶等方法除去粗盐中的难溶性杂质 【答案】B 3. 下列实验能达到实验目的的是 A. 鉴别和三种白色粉末 B. 比较锌和铁的活动性 C. 探究能否和水反应 D. 用浓硫酸干燥氨气 【答案】A 4. “对比法”是实验探究中常用的一种科学方法。分析以下铁钉生锈实验的设计、得出的结论不正确的是 A. 对比①②可以说明铁生锈一定要有氧气参加 B. 对比②③可以说明铁生锈一定要有水参加 C. 对比①③可以说明铁生锈一定要有水参加 D. 对比①②③可以说明铁生锈必须水和氧气同时参加 【答案】B 5. 除去下列物质中的少量杂质，下列实验方案能达到目的的是 选项 物质（括号内为杂质） 实验方案 A CuCl2溶液（CuSO4） 加入过量的BaCl2溶液，过滤 B ZnCl2溶液（CuCl2） 加入过量的锌粒，过滤 C Fe2O3固体（CuO） 加入足量稀盐酸，过滤 D NaOH溶液[Ca（OH）2] 加入过量的Na2CO3溶液，过滤 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 6. 化学知识可以解决生活中许多实际问题，下列实验方案不能解决相应实际问题的是 选项 实际问题 实验方案 A 增加鱼塘里的溶氧量 用水泵将水向空中喷洒 B 检验氢氧化钠否完全变质 取样加入足量氢氧化钙溶液后，滴加无色酚酞溶液 C 鉴别羊毛纤维和合成纤维 取样灼烧闻气味 D 除去粗盐中的少量泥沙 溶解、过滤、蒸发、结晶 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 7. 除去下列物质中混有的少量杂质，所选试剂和操作方法不正确的是 选项 物质 杂质 选用试剂及操作方法 A 氮气 氧气 将混合气体通过灼热的铜网 B 氢气 水蒸气 通过盛有足量浓硫酸的洗手瓶 C 溶液 稀盐酸 加入过量的石灰石、过滤 D 氯化钾 氯酸钾 加入二氧化锰，加热 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 8. 在实验室里，以下物质的鉴别或除杂方法正确的是 选项 实验目的 所用试剂或方法 A 鉴别水与酒精 观察颜色 B 鉴别H2和CH4 点燃，在火焰上罩干冷烧杯 C 除去银粉中的铁粉 加入足量的稀盐酸，过滤，洗涤，烘干 D 除去CO2中的少量的CO 点燃 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 9. 下列操作能达到目的的是 选项 目的 操作 A 除去中的少量 点燃 B 除去溶液中的少量 加入过量的铁粉，过滤 C 鉴别溶液和石灰水 取样，加入过量的稀盐酸 D 除去溶液中的 加入适量的稀硫酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 10. 除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是 选项 物质(括号内为杂质) 试剂 操作方法 A CO2(CO) 氧气 点燃 B O2(H2O) 氧化钙 通过盛有氧化钙的装置 C KCl(K2CO3) 过量氯化钙溶液 过滤 D CuO(Cu) 足量稀盐酸 过滤 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 11. 下列实验方案不能达到实验目的的是 实验目的 实验方案 A 除去氯化钙溶液中混有的少量盐酸 加入足量的碳酸钙过滤 B 制取氧气后除去KCl中混有的MnO2 加足量水溶解、过滤、洗涤、烘干 C 验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序 将打磨过的铝丝和洁净的铜丝，分别浸入到硫酸亚铁溶液中，观察现象 D 鉴别黄金与黄铜（铜锌合金） 在空气中灼烧 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 12. 下列实验方案中，能达到目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别NH4NO3、NaOH、CaCO3、NaCl四种固体 加水，观察溶解和温度的变化情况 B 除去氯化钠溶液中的少量氯化铜 加入过量的氢氧化钠溶液，过滤 C 鉴别硝酸铵和硫酸钾固体 取样，加入氯化钙粉末，研磨、闻气味 D 粗盐中混有氯化镁、氯化钙、 硫酸钠杂质，提纯粗盐 配成溶液，依次滴加过量的氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡和适量的稀盐酸，过滤、蒸发结晶 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 二、非选择题 13. 粗盐中除了泥沙以外，还含有氯化镁、硫酸钠和氯化钙等其它杂质。欲除去粗盐中的可溶性杂质，依次加入了过量的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液和碳酸钠溶液。请你分析： （1）此时得到的溶液中所含杂质有哪些_____？设计实验证明你的猜想_____。（写出操作步骤和现象）。 （2）为最终获得精盐，进行过滤操作后还需要增加的操作是_____。 【答案】 ①. 氢氧化钠和碳酸钠 ②. 取得到的溶液，向其中滴加足量的氯化钙（或氯化钡）溶液，产生白色沉淀，静置，向上层清液中滴加无色酚酞溶液，溶液变为红色 ③. 向滤液中加入适量的稀盐酸，充分反应后蒸发结晶 14. 已知某氯化钠样品中，可能含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙中的一种或几种杂质。某化学兴趣小组设计实验探究杂质成分，过程如下： （1）步骤①中加入过量NaOH溶液的目的是___________。 （2）写出步骤③中生成白色沉淀的化学反应方程式___________。 （3）根据以上实验信息，得出氯化钠样品中含有的杂质是___________。 【答案】（1）检验并除去氯化镁，排除氯化镁对氯化钙检验的干扰 （2）BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl （3）氯化镁、硫酸钠（或MgCl2、Na2SO4） 15. 某化学小组同学设计下图实验验证锌、铁、铜、银四种金属的金属活动性顺序。 （1）能证明铁的金属活动性比铜强的实验现象为______。 （2）④中反应的化学方程式为______。 （3）小明同学认为上述实验不能达到实验目的，其理由是______。 【答案】（1）②中产生气泡，③中无明显现象 （2） （3）无法得到锌和铁的金属活动性 16. 某校化学实验室废液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液，小轩想从中回收金属铜和硫酸亚铁晶体，设计了如下实验方案。结合实验方案回答下列问题： （1）操作1和操作2中都使用了玻璃棒，其作用是__________。 （2）向废液中加入过量金属X发生的反应的化学方程式为__________。 （3）向滤渣中加入适量稀酸Y观察到的实验现象是____________，经过操作2后得到的滤液中含有的阳离子为__________（填离子符号）。 【答案】（1）引流 （2） （3） ①. 有气泡产生，溶液由无色逐渐变为浅绿色 ②. Fe2+ 17. 某学习小组查阅资料得知：焦炭与水蒸气在高温条件下反应，产生一种俗称水煤气的气体燃料(其中不含甲烷等物质)，为探究水煤气的成分，该小组开展了如下探究： 【作出假设】依据所学知识分析，反应物中含有C、H、O三种元素，水煤气中可能含有H2、CO、CO2中的两种或三种，则水煤气的成分可能为： 猜想1：H2、CO；猜想2：_____；猜想3：H2、CO、CO2 【实验探究】同学们为探究水煤气的成分，设计了如下实验装置并进行实验。 A A B C 【查阅资料】①新鲜血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红；②浓硫酸具有吸水性。 【结果分析】①观察到____时，证明水煤气中存在CO2。②观察到____现象时，证明水煤气中存在CO；③观察到____现象时，证明水煤气中存在H2。氢气燃烧的化学方程式为____； 【实验结论】猜想3正确。 【交流反思】有同学提出浓硫酸在该实验中没有作用，可以删去，立刻遭到其他同学的反对，你认为反对的理由是_______。 【答案】 ①. H2、CO2 ②. 澄清石灰水变浑浊 ③. 新鲜的鸡血变成暗红色 ④. 导管口气体能燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水珠 ⑤. 2H2＋O22H2O ⑥. 若不用浓硫酸干燥气体，则气体有可能不能点燃而且烧杯内壁上的水珠无法证明是气体燃烧生成的 18. 实验探究和证据推理是提升认知的重要手段。 （一）下图是某课外学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验，其中请看图回答下列问题： （1）仪器a名称为_____，A中发生反应的化学方程式_____； （2）装置B的作用是干燥二氧化碳气体，利用了浓硫酸的_____； （3）装置C中炭粉与干燥的二氧化碳反应产生一氧化碳。该反应中利用了炭粉的_____性； （4）实验过程中装置D通入CO一段时间，待_____，再点燃酒精喷灯； （5）反应一段时间后，观察到装置D玻璃管内粉末由_____色变成黑色，生成的黑色固体均能被磁铁吸引。 （6）该套装置中有一个明显的不足之处，你的改进方法是_____。 （二）化学兴趣小组对“CO还原Fe2O3粉末”的实验产生的黑色粉末继续进行探究： 【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体；铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引。 【提出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想： 猜测Ⅰ：Fe； 猜测Ⅱ：Fe3O4； 猜测Ⅲ：Fe和Fe3O4 【实验验证】取少量反应后黑色固体放入试管中，加入足量的硫酸铜溶液，振荡，充分反应后静置，观察到红色固体中混有黑色颗粒，说明_____（填“猜想 Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”）是正确的。 【答案】 ①. 锥形瓶 ②. ③. 吸水性 ④. 还原性 ⑤. E中出现连续均匀的气泡时 ⑥. 红棕色 ⑦. 最后加一个燃着的酒精灯，或在导管口绑一个小气球 ⑧. 猜想Ⅲ 19. 某兴趣小组通过以下实验探究气体的制取方法和性质。已知：白色的无水硫酸铜粉末与水反应生成蓝色的硫酸铜晶体，小华同学用设计的实验装置（如图 1）来制取气体。 （1）当打开 K1、关闭 K2时，利用①、②装置可直接进行的实验是 （填字母）。 A. 过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气 B. 锌与稀硫酸反应制取氢气 （2）步骤（1）中制得的气体不纯，小明同学认为杂质可能为水蒸气，这是科学探究中的______（填字母）。 A．提出问题 B．做出假设 C．进行实验 D．获得结论 打开 K2、关闭 K1，利用①、③装置来验证产生的气体中含水蒸气，此时仪器甲中盛放的物质是_____，可以观察到的现象是_______。 （3）图 2 仪器具有多种用途，小亮同学利用它制氧气并验证氧气性质： 实验过程中观察到的现象为_______。对反应后的固体残渣（二氧化锰）进行回收再次利用，你认为固体残渣能进行回收再次利用的原因是______。 （4）实验室将产生的 CO2持续通入一定量的澄清石灰水中，测得 CaCO3的质量与通入 CO2的质量关系如图 3，则可观察到的实验现象为 _______。 （5）兴趣小组在实验室制取二氧化碳气体的发生装置中连接上压强传感器，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图4，由此可知，石灰石与盐酸脱离接触的是 (填选项)。 A. ab 段 B. bc 段 C. cd 段 【答案】（1）A （2） ①. B ②. 白色的无水硫酸铜 ③. 白色粉末变成蓝色 （3） ①. 产生气泡，带火星的棒香复燃 ②. 化学反应前后，二氧化锰的质量和化学性质均没有发生改变（关键抓住化学性质不变） （4）澄清石灰水变浑浊后又变清澈 （5）B 20. 化学兴趣小组在探究稀盐酸的化学性质时，做了如图一所示的三个实验。 （1）A试管中的反应现象是________。 （2）C试管中反应的化学方程式为________。 （3）实验结束后，小组同学将B、C两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中（如图二所示），观察到先有气泡产生，后有白色沉淀生成。写出产生白色沉淀的化学方程式：________；同学们将烧杯内的物质进行过滤，对所得滤液的溶质成分进行探究。 【提出猜想】小晴同学猜：NaC1； 小翔同学猜想：NaC1、CaCl2； 小荷同学猜想：NaCl、CaC12、HCl； 我的猜想：______。 【交流讨论】大家认为小荷同学的猜想一定不正确，理由是________。 【设计实验】请设计实验证明你猜想正确。 实验步骤 实验现象 实验结论 取少量滤液于试管中，向其中滴加几滴酚酞 ________。 我的猜想成立 【答案】（1）有气泡产生，溶液变成浅绿色 （2） （3） ①. ↓ ②. NaCl和Na2CO3 ③. 烧杯中有白色沉淀，溶液中就不可能有HCl ④. 溶液变成红色 21. 三草酸合铁酸钾【K3[Fe（C2O4）3]·3H2O】是一种光敏材料，可用于晒制蓝图。实验小组在老师的指导下探究K3[Fe（C2O4）3]·3H2O的热分解产物。 【查阅资料】①碱石灰可用于吸收CO2、水蒸气； ②含有Fe2+的盐溶液可与K3【Fe（CN）6】发生反应产生蓝色沉淀； ③含有Fe3+的盐溶液可与KSCN发生反应生成红色溶液。 【提出问题】样品完全分解后，除水蒸气外还生成哪些产物？ 【实验探究】 （1）探究气体产物（除水蒸气外）： 猜想I：气体产物中含有CO2； 猜想Ⅱ：气体产物中含有CO。 为验证猜想，实验小组设计了如下图实验（夹持装置及部分装置省略）： ①实验开始前先通一段时间N2，目的是______。 ②实验中，观察到装置B中______，由此判断猜想I成立；观察到装置D中固体变成红色，装置E澄清石灰水变浑浊，由此判断猜想Ⅱ成立 （2）探究固体产物： 取固体产物（经实验证明无磁性）于试管中，加水充分溶解、过滤，再进行如表实验： 实 验 现 象 结 论 ① 取滤液加入适量稀硫酸 ______ 固体产物中含有K2CO3 ② 取滤渣加入稀硫酸溶解后，分成两份 一份中加入K3【Fe（CN）6】 ______ 固体产物中含有FeO 另一份中加入KSCN 溶液变为红色 固体产物中含有______ 【交流讨论】 （3）小明从环保、安全等角度考虑，认为“探究气体产物”的实验设计存在不足，改进的方法是______。 【拓展延伸】 （4）晒制蓝图时，用K3[Fe（C2O4）3]·3H2O作感光剂，其光解反应有FeC2O4生成。FeC2O4在一定条件下受热分解得到一种具有磁性的黑色固体和两种含有相同元素的气体，请写出对应的化学方程式：______。 【答案】（1） ①. 将装置内空气排尽，防止影响实验 ②. 澄清石灰水变浑浊 （2） ①. 产生气泡 ②. 产生蓝色沉淀 ③. 氧化铁##三氧化二铁##Fe2O3 （3）在E装置后放一个点燃的酒精灯 （4）略 22. 蒸汽眼罩是一种简单实用的缓解眼睛疲劳的产品，打开包装，接触空气即可放热，其成分为无纺布、铁粉、活性炭、氯化钠、吸水树脂、蛭石(保温作用)等。某校化学兴趣小组的同学对蒸汽眼罩开展了项目化学习，设计了以下项目任务： 【任务一】：证明蒸汽眼罩的粉末中含有铁粉、碳粉和氯化钠 （1）小芳同学用磁铁吸引了部分蒸汽眼罩内的黑色粉末，放入试管中，加入足量___________，观察到有气泡产生，静置较长时间后溶液为浅绿色，说明含有铁粉。 （2）小华同学取少量固体粉末于燃烧匙中灼烧，上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯，看到___________，说明含有碳粉。 （3）小晴同学取少量固体粉末于烧杯中，加入足量水溶解，用玻璃棒搅拌。静置后，取上层清液加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，说明含有氯化钠。该反应的化学方程式是___________。 【任务二】：探究蒸气眼罩的发热原理 （4）同学们先拆开了一包刚使用完冷却的蒸气眼罩，观察到部分黑色粉末变为了红棕色，推测蒸气眼罩主要是利用铁与___________反应发生锈蚀放热的原理。但有同学质疑铁生锈时短时间放热不明显，但是蒸汽眼罩打开后就能迅速升温，这是为什么呢？ 【猜想与假设】其成分中的活性炭或氯化钠可能影响铁生锈的速率 【进行实验】根据下表中的实验方案，将药品在烧杯中混合均匀，装入无纺布袋并放入如图所示装置中、利用传感器测定并记录100s内容器中温度和氧气含量的变化情况。 【实验记录】 方案编号 药品 100s内温度和氧气含量的变化情况 方案1 4g铁粉、2mL水 无明显变化 方案2 4g铁粉、2mL水、2g氯化钠 无明显变化 方案3 4g铁粉、2mL水、2g活性炭 无明显变化 方案4 4g铁粉、2mL水、2g活性炭、 【分析与结论】 （5）分析实验记录可知，蒸气眼罩中活性炭和氯化钠的作用是___________(填“加快”或“减慢”)铁生锈的速率。 【拓展延伸】 （6）生活中存放蒸汽眼罩的建议是___________。 【答案】（1）稀盐酸 （2）澄清石灰水变浑浊 （3） （4）水和氧气 （5）加快 （6）保持其表面清洁干燥 23. 小明同学发现上个月做实验用的氢氧化钠溶液忘记了盖瓶塞。对于该溶液是否变质，小明邀约几个喜欢探究的同学对此进行了探究。 （1）该溶液是否变质？ 【实验探究1】 实验步骤 实验现象 解释与结论 取少量该溶液放于试管中，滴加足量稀盐酸 有______产生 说明该溶液已变质。变质的原因是______（请用化学方程式表示） （2）该溶液变质程度怎样？ 【提出猜想】猜想一：已完全变质，该溶液中溶质只含Na2CO3。 猜想二：部分变质，该溶液中溶质含有______。 【查阅资料】氯化钡溶液呈中性 【实验探究2】 实验步骤 实验现象 结论 先取少量该溶液放于试管中，加入过量氯化钡溶液 有______生成 猜想______成立 静置，取上层清液于另一支试管中，加入2~3滴酚酞溶液 上层清液变红 （3）怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体。 【实验探究3】 为得到纯净的氢氧化钠固体，同学们取该样品并设计了如图实验方案。 请回答下列问题： 根据实验流程可知，最终所得氢氧化钠固体的质量______（填“大于”“小于”或“等于”）变质后样品中氢氧化钠的质量。 【答案】（1） ①. 气泡 ②. （2） ①. NaOH、Na2CO3 ②. 白色沉淀 ③. 二 （3）大于 24. 化学兴趣小组对网购的某食品专用发热包（部分标签如图所示）进行了探究。 请回答探究过程中的问题： Ⅰ.探究发热原理 （1）氧化钙和水的反应______热量。 （2）查阅资料：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，反应放热。据此推知发热包中碳酸钠的作用是______（利用化学方程式作答）。 Ⅱ.探究发热剂中各成分的质量比 为能够自制发热包，设计如下实验对发热剂的组成进行定量探究。已知下图中B处为两个单向阀；推注射器时A1关闭， A2处打开；拉注射器时，A1打开进空气，A2关闭。 【实验步骤】 ①检查实验装置气密性。 ②称取5.0 g发热剂样品放入锥形瓶中，并在其它装置中装入足量相应试剂。 ③……，然后称得F处装置的质量为m1。 ④打开分液漏斗的活塞，加入足量稀硫酸后关闭活塞，一段时间后再.....，然后称得F处装置的质量为m2。 （3）实验步骤③和④中“……”处操作相同，该操作是______。 【数据处理】 （4）基于实验所得数据，可以计算出该发热剂中氧化钙、铝粉、碳酸钠的质量比。5.0 g发热剂样品中氧化钙质量为______。 【模拟制作】 将氧化钙、铝粉碳酸钠按以上质量比混合均匀后，倒入无纺布袋中封口，将无纺布袋放入塑料自封袋中密封保存。 【拓展延伸】 （5）取以上自制发热包加水后，反应过程中溶液温度和pH随时间变化如图所示。下列说法正确的是______。 A. 0 ~500s内，温度升高的原因仅是氧化钙与水反应放热 B. 0~ 100s内，pH上升的原因仅是氧化钙和水生成氢氧化钙 C. 100~880 s内，pH变化的原因是氢氧化钠被铝粉逐渐消耗 D. 0~500s内，温度上升逐渐放缓，可能与生成的碳酸钙覆盖在反应物表面有关 【答案】（1）放出 （2） （3）反复推拉注射器活塞 （4） （5）CD 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$