易错点17 实验方案的设计与评价（4陷阱点3考点）-备战2025年中考科学考试易错题（浙江专用）

2024-2025学年高考物理易错 易错点17 实验方案的设计与评价 目 录 01 易错陷阱 02 易错知识点 知识点一、主要过程及设计原则 知识点二、实验方案设计 知识点三、实验方案的评价 03 举一反三——易错题型 04 易错题通关 易错点一、不能利用给出的一些装好药品的单个实验装置，根据实验目的连接仪器 易错点二、不能根据实验现象和物质的性质判断物质的化学反应。 易错点三、不能根据给出部分实验环节，按实验要求设计完整的实验或补充部分实验步骤。 易错点四、不能对给出的实验方案，做出科学的评估； 知识点一、主要过程及设计原则 1.主要过程 明确实验目的→确定实验原理→设计实验方案→进行实验操作→记录现象数据→分析得出结论→评价反思方案 2.设计原则 （1）科学性: 实验原理、实验操作程序和方法要正确,推断要严密、完整。 （2）可行性: 切实可行,所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能得到满足。 （3）安全性: 设计实验时,应尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作,点燃可燃性气体时,要检验气体的纯度 （4）简约性: 要尽可能简单易行,应选用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验用品,并能短时间内完成实验,实验现象明显。 （5）创造性:有创新意识。 知识点二、实验方案设计 根据提出的问题或猜想与假设,进行实验设计,从而对所提问题的正确性进行验证。 1.设计思路 （1）明确目的和原理,理解题目要求。 （2）选择合适的仪器和药品。 （3）设计流程、连接装置:仪器的组装顺序一般为气体的制取、除杂、干燥、主体装置、实验产物的验证与尾气的处理。 （4）记录现象和数据,要全面、及时、准确。 （5）分析得出实验结论。 2.常用方法 （1）对比法。 （2）控制变量法: 需设置对照组和实验组,两组只有一个条件不相同,除该条件外其余条件均相同;控制变量法在实验数据表格上的反映为某两次实验只有一个条件不相同,若两次实验结果不同,则与该条件有关,否则无关。 知识点三、实验方案的评价 1.用质疑与创新的思想对所设计的实验方案、实验步骤、实验装置等提出不合理之处,使其达到最优化。 2.评价角度 （1）可行性 ①实验原理是否正确、可行。 ②实验操作和步骤是否简单、易行、科学。 ③实验现象是否明显。 ④实验结果是否与实验目的一致等。 （2）绿色化 ①原料是否易得、安全、无毒。 ②原料利用率以及生成物的产率是否较高。 ③反应过程中是否对环境造成污染。 （3）经济性:从经济角度评价,是否节约试剂、降低成本和提高产品质量。 （4）安全性:注意防挥发、变质、爆炸等。 1. （2024•杭州模拟）下列实验方案能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别稀H2SO4和稀HCl溶液 先滴加适量AgNO3溶液，再加稀HNO3 B 鉴别固体NaOH与NH4NO3 取样，分别溶于水中，观察溶液温度变化 C 除去NaCl固体中的少量Na2CO3 加入足量的稀H2SO4，充分反应后蒸发 D 验证浓硫酸具有吸水性 用玻璃棒蘸取少量浓硫酸滴在纸片上 2. （2024•浙江模拟）下列实验方案能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液 加入硝酸银溶液，观察现象 B 检验氢氧化钠溶液变质程度 先加过量的氯化钡，过滤后向滤液中加入酚酞 C 除去二氧化碳中混有的氯化氢 将气体通过足量的氢氧化钠溶液 D 除去MnO2中混有的KCl 加水溶解、蒸发结晶 3. （2024•上城区校级三模）下列各项改变后的实验方案，仍然能够达到实验目的的是（　　） 实验目的 测定空气中氧气的含量 除去氢氧化钠溶液中的少量碳酸钠 区分硝酸铵固体和氢氧化钠固体 工业炼铁 实验方案 选项 A.将红磷改为铁丝 B.将适量Ca（OH）2改为过量Ca（OH）2 C.将水改为硫酸铜溶液 D.将一氧化碳改为二氧化碳 4. （2024•瓯海区校级模拟）下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是（　　） 选项 实验操作 现象 结论 A 向醋酸中加入氢氧化钠溶液 无明显现象 二者之间不发生反应 B 向样品溶液中先滴加BaCl2溶液，再滴加过量的稀硝酸 滴加BaCl2后出现白色沉淀，再滴加稀硝酸沉淀不消失 样品溶液中含有SO42﹣ C 将两根铁丝分别伸入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中 两个铁丝上均有固体附着 金属的活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag D 用导管分别对准浸没在热水和冷水中的白磷通入氧气 热水中的白磷燃烧，冷水中的白磷不燃烧 燃烧的条件之一是温度达到着火点 5. （2024•瓯海区一模）下表是NaCl、KNO3在20℃和80℃温度时的溶解度。 温度/℃ 20 80 溶解度/g NaCl 36.0 38.4 KNO3 31.6 169 实验室有一包不纯的KNO3样品180g（含有少量NaCl），为提纯KNO3，同学们采用如图所示方案，实验结束后，同学们在所得固体中未检测出NaCl残留，则理论上（只考虑温度对溶解度大小的影响）原样品中硝酸钾的质量分数至少为（　　） A．78.7% B．17.6% C．80% D．93.9% 6. （2024•玉环市模拟）学习酸的性质时，用大小、外形相同并打磨均匀一致的铝片分别和H+浓度相同的盐酸和硫酸反应。发现铝片和盐酸的反应明显快于铝片和硫酸的反应。究竟是什么原因使反应快慢出现了差异？ （1）若通过比较相同时间内产生气体的体积来比较反应快慢，下列装置可行的是 。 （2）小洁同学认为氯离子对铝和酸的反应有促进作用，于是向铝片和硫酸的反应中滴入少量的盐酸，观察到反应变快，并重复多次。该实验方案存在的缺陷主要是 。 组别 实验材料 添加试剂 现象 备注 Ⅰ Al+HCl / ++ “++”较“+”表示化学反应速度更快 Ⅱ Al+H2SO4 / + Ⅲ Al+HCl 少量Na2SO4 ++ Ⅳ Al+H2SO4 少量NaCl ++ 7. （2024•滨江区二模）硫酸铜是一种常见的杀菌剂，在纺织、印刷、电镀等行业有广泛用途。为测定某镀铜工艺电镀液中CuSO4溶液的溶质的质量分数，某兴趣小组设计了如下方案进行探究。如图中仪器M名称叫恒压滴液漏斗，其主要作用是平衡装置内气压，使液体顺利滴下。 【实验原理】锌与CuSO4溶液、锌与稀H2SO4的反应。 【实验步骤】 ①组装仪器，检查装置的气密性。 ②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数。 ③将CuSO4溶液全部滴入装有m克锌粉三颈烧瓶中并搅拌，充分反应后，再滴加稀H2SO4至不再有气体产生。 ④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数。 【实验分析】 （1）锌与CuSO4溶液反应的方程式为： 。 （2）步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢 （选填“上移”或“下移”），根据②和④的读数可得出 的体积。 （3）下列因素中，可能使测得的CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高的是 （填字母）。 A.加入的锌粉中混有少量的铜粉 B.实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中 8. （2024•海曙区模拟）某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。 请根据以上方案回答。 （1）混合气体通过红热的铜丝网后，铜丝网变黑的原因 （用化学方程式解释）。 （2）两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是 。 （3）若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量 （填“＜”、“＞”或“＝”）铜丝网b的质量。 （4）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入过量的铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为 。（填物质名称） 9. （2024•瑞安市模拟）实验室利用二氧化锰催化分解过氧化氢时，速度适宜，但产生的氧气中伴随着大量的白雾，影响实验效果。小明将气体通过浓硫酸，观察到现象如图甲。 序号 1 2 3 4 催化剂种类 氧化铜 二氧化锰 硫酸亚铁 氯化铁 收集相同体积所用时间（秒） 103 45 40 7 有无白雾产生 无 有 无 无 （1）实验甲中检查发生装置气密性的操作是 。 （2）通过观察实验甲现象，分析白雾产生的原因 。 （3）由于浓硫酸使用不安全，小明进行实验乙，尝试通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率，数据如表所示。分析表中数据，小明认为可用氯化铁替代二氧化锰催化分解双氧水制取氧气，请对小明的想法进行评价 。 1. （2023•鹿城区模拟）为除去下列物质中的杂质（括号内是杂质），下列操作方法正确的是（　　） 选项 物质 操作方法 A Fe（Fe2O3） 加入适量稀盐酸，充分反应后过滤 B CuSO4溶液（H2SO4） 加入过量CuO粉末，加热，充分反应后过滤 C NaNO3（Na2SO4） 加入过量的Ba（NO3）2溶液，充分反应后过滤 D NaOH溶液（Na2CO3溶液） 加入适量的CaCl2溶液，充分反应后过滤 2. （2023•余杭区二模）某化学兴趣小组进行如图所示实验，探究Zn、Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，先进行如图甲、乙、丙的三个实验，再将丙中试管内的物质过滤，并向滤液中加入乙中剩余的铁，滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图丁所示。下列说法中不正确的是（　　） A．该实验可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag B．丙实验试管内的物质过滤后所得滤液呈蓝色，滤渣肯定含Ag，可能含Cu C．图丁中b点对应溶液所含的溶质是Cu（NO3）2、Fe（NO3）2 D．图丁中c点对应溶液所含的溶质肯定有Fe（NO3）2，可能含有Cu（NO3）2 3. （2023•上虞区一模）下列实验方案，能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 稀释浓H2SO4 将水倒入浓H2SO4中并用玻璃棒不断搅拌 B 分离铜粉和锌粉的混合物 加入足量的稀硫酸，过滤、洗涤、干燥 C 检验敞口放置的NaOH溶液是否变质 取样，滴加酚酞溶液，观察颜色 D 从KCl和MnO2的混合物中回收MnO2 加水充分溶解、过滤、洗涤、干燥 4. （2023•下城区校级二模）在科学实验中，为了减少对环境的污染，常需要对实验装置进行改进。如图所示，是改进后硫与铁反应的装置，避免了刺激性气体SO2的外逸。下列对该装置的讨论不合理的是（　　） A．装置乙的设计具有防倒吸功能 B．装置甲中的反应为放热反应 C．装置丙中收集到的液体只有NaOH溶液 D．装置乙中NaOH溶液可以吸收反应生成的SO2，减少污染 5. （2023•海曙区校级三模）下列实验事实与得出的结论不相符的是（　　） 选项 实验事实 结论 A 铁粉与硫磺按比例混合加热后产生的黑色固体不能被磁铁吸引 铁（Fe）与硫（S）发生了化学反应 B 氢氧化钠固体放在表面皿上，表面逐渐潮湿；鸡毛在氢氧化钠溶液中加热逐渐溶解 NaOH固体具有吸水性，溶液有腐蚀性 C 在蒸发皿中放入少量生石灰，加水搅拌，液体温度升高，滴入无色酚酞试液变红色 CaO是可溶性碱，且溶解时放热 D 鸡蛋壳放入稀盐酸中产生大量气泡，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 鸡蛋壳中含有碳酸盐，能与稀盐酸反应 6. （2023•镇海区一模）下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是（　　） 选项 实验操作 实验目的或结论 A 某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 说明该钾盐一定是KHCO3 B 向NaOH和Ca（OH）2混合溶液中加入过量的Na2CO3溶液后过滤 得到纯净的NaOH溶液 C 把2根铜丝分别浸入FeCl2溶液和AgNO3溶液 比较Fe、Cu、Ag的金属活动性 D 将NaNO3、HCl、CaCl2和KOH四种溶液互相反应 鉴别四种溶液 7. （2023•金东区二模）在研究酸碱盐的化学性质时，同学们进行了如图所示的三个实验，实验结束后，将三支试管的物质全部倒入同一个干净的废液缸中，观察到白色沉淀明显增多，废液缸中上层液体始终呈红色。为确定废液缸中废液的溶质成分，小组按如下氢氧化钠溶液方案进行了探究： 实验 实验内容 实验现象 Ⅰ 取少量上层清液于试管中，加入过量硫酸钠溶液，静置。 无沉淀，溶液呈红色 Ⅱ 取少量上层清液于试管中，加入过量氯化钡溶液，静置。 无白色沉淀，溶液呈红色 请根据以上信息回答： （1）倒入废液缸时增多的白色沉淀是 。 （2）根据实验探究，废液缸中废液的溶质除指示剂外还有 。 8. （2023•南浔区一模）小科将酚酞滴入氢氧化钠溶液时，发现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。产生这些现象的原因是什么？他查阅资料得知酚酞试液由酚酞固体溶于酒精配制而成，并进行了以下探究： 猜想Ⅰ：红色褪去，与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关。 猜想Ⅱ：红色褪去，与 有关。 猜想Ⅲ：出现白色浑浊物，与酚酞试液的浓度有关。 为验证猜想Ⅱ和猜想Ⅲ，小科分别设计了如下实验： 实验1： 试管编号 实验现象 1 0.1min红色褪去 2 5min红色褪去 　3 30min红色明显变浅 4 120min红色无明显变浅 实验2： 试管编号 实验现象 5 大量浑浊物 6 少量浑浊物 7 无浑浊物 （1）同学们经过讨论，认为猜想Ⅰ是不可能的，其理由是 。 （2）请将猜想Ⅱ补充完整。 （3）依据上述实验现象，为使酚酞滴入氢氧化钠溶液实验现象更明显，你认为实验中的药品应如何选择 。 9. （2023•鹿城区校级二模）实验室利用二氧化锰催化分解过氧化氢时，速度适宜，但产生的氧气中伴随着大量的白雾，影响实验效果。是否可以采用其他催化剂来代替二氧化锰使白雾消失？小实将气体通过浓硫酸，观察到现象如图甲。 序号 1 2 3 4 催化剂种类 氧化铜 二氧化锰 硫酸亚铁 氧化铁 收集相同体积所用时间（秒） 103 45 40 7 有无白雾产生 无 有 无 无 （1）通过观察实验甲现象，分析白雾产生的原因 。 （2）由于浓硫酸使用不安全，小实利用装置乙进行实验二，尝试通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率。该实验中需要控制哪些条件相同 。（列举两点） （3）实验二数据如表所示，在分解双氧水制取氧气时，选择可替代二氧化锰的催化剂，并说明理由 。 10. （2023•拱墅区校级一模）某学生利用下图所示的装置，要测定含杂质（杂质不参加反应）的氧化铜的质量分数．取样品10克，得到如下两组致据： 反应前 完全反应后 A组 玻璃管和氧化铜的质量共42.5克 玻璃管和固体物质的质量共40.9克 B组 U形管和其中物质的质量共180.0克 U形管和其中物质的质量共182.3克 请回答下列问题： （1）为保证实验安全，在点燃酒精灯前一步的实验步骤是 ． （2）不应选择 组的实验数据来计算样品中的氧化铜的质量分数，原因是 ． （3）若要使两组数据计算得到的结果一样，应将D装置连接在上图中的 位 置（用装置编号表示），并请写出在D中的液体名称 ． 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$2024-2025学年高考物理易错 易错点17 实验方案的设计与评价 目 录 01 易错陷阱 02 易错知识点 知识点一、主要过程及设计原则 知识点二、实验方案设计 知识点三、实验方案的评价 03 举一反三——易错题型 04 易错题通关 易错点一、不能利用给出的一些装好药品的单个实验装置，根据实验目的连接仪器 易错点二、不能根据实验现象和物质的性质判断物质的化学反应。 易错点三、不能根据给出部分实验环节，按实验要求设计完整的实验或补充部分实验步骤。 易错点四、不能对给出的实验方案，做出科学的评估； 知识点一、主要过程及设计原则 1.主要过程 明确实验目的→确定实验原理→设计实验方案→进行实验操作→记录现象数据→分析得出结论→评价反思方案 2.设计原则 （1）科学性: 实验原理、实验操作程序和方法要正确,推断要严密、完整。 （2）可行性: 切实可行,所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能得到满足。 （3）安全性: 设计实验时,应尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作,点燃可燃性气体时,要检验气体的纯度 （4）简约性: 要尽可能简单易行,应选用简单的实验装置、用较少的实验步骤和实验用品,并能短时间内完成实验,实验现象明显。 （5）创造性:有创新意识。 知识点二、实验方案设计 根据提出的问题或猜想与假设,进行实验设计,从而对所提问题的正确性进行验证。 1.设计思路 （1）明确目的和原理,理解题目要求。 （2）选择合适的仪器和药品。 （3）设计流程、连接装置:仪器的组装顺序一般为气体的制取、除杂、干燥、主体装置、实验产物的验证与尾气的处理。 （4）记录现象和数据,要全面、及时、准确。 （5）分析得出实验结论。 2.常用方法 （1）对比法。 （2）控制变量法: 需设置对照组和实验组,两组只有一个条件不相同,除该条件外其余条件均相同;控制变量法在实验数据表格上的反映为某两次实验只有一个条件不相同,若两次实验结果不同,则与该条件有关,否则无关。 知识点三、实验方案的评价 1.用质疑与创新的思想对所设计的实验方案、实验步骤、实验装置等提出不合理之处,使其达到最优化。 2.评价角度 （1）可行性 ①实验原理是否正确、可行。 ②实验操作和步骤是否简单、易行、科学。 ③实验现象是否明显。 ④实验结果是否与实验目的一致等。 （2）绿色化 ①原料是否易得、安全、无毒。 ②原料利用率以及生成物的产率是否较高。 ③反应过程中是否对环境造成污染。 （3）经济性:从经济角度评价,是否节约试剂、降低成本和提高产品质量。 （4）安全性:注意防挥发、变质、爆炸等。 1. （2024•杭州模拟）下列实验方案能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别稀H2SO4和稀HCl溶液 先滴加适量AgNO3溶液，再加稀HNO3 B 鉴别固体NaOH与NH4NO3 取样，分别溶于水中，观察溶液温度变化 C 除去NaCl固体中的少量Na2CO3 加入足量的稀H2SO4，充分反应后蒸发 D 验证浓硫酸具有吸水性 用玻璃棒蘸取少量浓硫酸滴在纸片上 【解答】解：A、稀硫酸和稀盐酸均能与硝酸银反应生成难溶于稀硝酸的沉淀，不能达到实验目的，故A错误。 B、取样，分别溶于水中，观察溶液温度变化，温度升高的是NaOH，温度降低的是NH4NO3，可以鉴别，能达到实验目的，故B正确。 C、硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体，除去了碳酸钠，又带入了新的杂质——硫酸钠，不符合除杂的原则，不能达到实验目的，故C错误。 D、用玻璃棒蘸取少量浓硫酸滴在纸片上，纸片变黑色，说明浓硫酸具有脱水性，不能证明浓硫酸的吸水性，不能达到实验目的，故D错误。 故选：B。 2. （2024•浙江模拟）下列实验方案能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液 加入硝酸银溶液，观察现象 B 检验氢氧化钠溶液变质程度 先加过量的氯化钡，过滤后向滤液中加入酚酞 C 除去二氧化碳中混有的氯化氢 将气体通过足量的氢氧化钠溶液 D 除去MnO2中混有的KCl 加水溶解、蒸发结晶 【解答】解：A、稀盐酸和稀硫酸溶液中均加入硝酸银溶液，观察现象，均有白色沉淀产生，故A错误； B、碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，检验氢氧化钠溶液变质程度，先加过量的氯化钡，过滤后向滤液中加入酚酞，若变红，说明部分变质，若不变红，说明全部变质，故B正确； C、二氧化碳和氯化氢均能与氢氧化钠反应，不能除去二氧化碳中混有的氯化氢，故C错误； D、氯化钾易溶于水，二氧化锰难溶于水，除去MnO2中混有的KCl 加水溶解、过滤、蒸发结晶，可以得到氯化钾，故D错误。 故选：B。 3. （2024•上城区校级三模）下列各项改变后的实验方案，仍然能够达到实验目的的是（　　） 实验目的 测定空气中氧气的含量 除去氢氧化钠溶液中的少量碳酸钠 区分硝酸铵固体和氢氧化钠固体 工业炼铁 实验方案 选项 A.将红磷改为铁丝 B.将适量Ca（OH）2改为过量Ca（OH）2 C.将水改为硫酸铜溶液 D.将一氧化碳改为二氧化碳 【解答】解：A、铁丝在空气中不能燃烧，不能用来测定空气中氧气含量，故选项改变后的实验方案不能达到实验目的。 B、碳酸钠能与过量的Ca（OH）2反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙（过量的），不符合除杂原则，故选项改变后的实验方案不能达到实验目的。 C、硫酸铜溶液能与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，硫酸铜溶液与硝酸铵不反应，可以鉴别，故选项改变后的实验方案能达到实验目的。 D、二氧化碳不具有还原性，不能与氧化铁反应，故选项改变后的实验方案不能达到实验目的。 故选：C。 4. （2024•瓯海区校级模拟）下列实验操作、现象与结论对应关系正确的是（　　） 选项 实验操作 现象 结论 A 向醋酸中加入氢氧化钠溶液 无明显现象 二者之间不发生反应 B 向样品溶液中先滴加BaCl2溶液，再滴加过量的稀硝酸 滴加BaCl2后出现白色沉淀，再滴加稀硝酸沉淀不消失 样品溶液中含有SO42﹣ C 将两根铁丝分别伸入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中 两个铁丝上均有固体附着 金属的活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag D 用导管分别对准浸没在热水和冷水中的白磷通入氧气 热水中的白磷燃烧，冷水中的白磷不燃烧 燃烧的条件之一是温度达到着火点 【解答】解：A、醋酸和氢氧化钠溶液反应生成醋酸钠和水，反应无明显现象，应该借助指示剂，故A错误； B、氯化钡中含有氯离子，若溶液中含有银离子也能产生沉淀，因此不能确定硫酸根离子的存在，故B错误； C、将两根铁丝分别伸入硫酸铜溶液和硝酸银溶液中，两根铁丝上均有固体附着只能证明金属的活动性铁大于铜、铁大于银，但是不知道铜和银的金属的活动性，故C错误； D、都和氧气接触的情况下，热水中的白磷燃烧，冷水中的白磷不燃烧说明燃烧的条件之一是温度达到着火点，故D正确。 故选：D。 5. （2024•瓯海区一模）下表是NaCl、KNO3在20℃和80℃温度时的溶解度。 温度/℃ 20 80 溶解度/g NaCl 36.0 38.4 KNO3 31.6 169 实验室有一包不纯的KNO3样品180g（含有少量NaCl），为提纯KNO3，同学们采用如图所示方案，实验结束后，同学们在所得固体中未检测出NaCl残留，则理论上（只考虑温度对溶解度大小的影响）原样品中硝酸钾的质量分数至少为（　　） A．78.7% B．17.6% C．80% D．93.9% 【解答】解：实验室有一包不纯的KNO3样品180g（含有少量NaCl），为提纯KNO3，向烧杯中加入100g水，固体有剩余，加热至80℃，固体全部消失，降温至20℃时，有晶体析出，实验结束后，同学们在所得固体中未检测出NaCl残留，20℃时氯化钠的溶解度为36.0g，则样品中氯化钠的质量一定小于或等于36.0g；加热至80℃，若烧杯中的溶液是硝酸钾恰好饱和的溶液，此时原样品中硝酸钾的质量最多，样品中硝酸钾的质量分数最大。若形成的是20℃时氯化钠的饱和溶液，此时样品中氯化钠的质量最多，样品中硝酸钾的质量分数最小，则原样品中硝酸钾的质量分数至少为100%＝80%。 故选：C。 6. （2024•玉环市模拟）学习酸的性质时，用大小、外形相同并打磨均匀一致的铝片分别和H+浓度相同的盐酸和硫酸反应。发现铝片和盐酸的反应明显快于铝片和硫酸的反应。究竟是什么原因使反应快慢出现了差异？ （1）若通过比较相同时间内产生气体的体积来比较反应快慢，下列装置可行的是 。 （2）小洁同学认为氯离子对铝和酸的反应有促进作用，于是向铝片和硫酸的反应中滴入少量的盐酸，观察到反应变快，并重复多次。该实验方案存在的缺陷主要是 。 组别 实验材料 添加试剂 现象 备注 Ⅰ Al+HCl / ++ “++”较“+”表示化学反应速度更快 Ⅱ Al+H2SO4 / + Ⅲ Al+HCl 少量Na2SO4 ++ Ⅳ Al+H2SO4 少量NaCl ++ 【解答】解：（1）若通过比较相同时间内产生气体的体积来比较反应快慢，氢气密度比水小，不易溶于水，装置可行的是短进长出，故选：A； （2）小洁同学认为氯离子对铝和酸的反应有促进作用，于是向铝片和硫酸的反应中滴入少量的盐酸，观察到反应变快，并重复多次，该实验方案存在的缺陷主要是：滴入少量盐酸，增加了溶液中的氢离子浓度，实验条件发生了变化。 故答案为：（1）A； （2）滴入少量盐酸，增加了溶液中的氢离子浓度，实验条件发生了变化。 7. （2024•滨江区二模）硫酸铜是一种常见的杀菌剂，在纺织、印刷、电镀等行业有广泛用途。为测定某镀铜工艺电镀液中CuSO4溶液的溶质的质量分数，某兴趣小组设计了如下方案进行探究。如图中仪器M名称叫恒压滴液漏斗，其主要作用是平衡装置内气压，使液体顺利滴下。 【实验原理】锌与CuSO4溶液、锌与稀H2SO4的反应。 【实验步骤】 ①组装仪器，检查装置的气密性。 ②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数。 ③将CuSO4溶液全部滴入装有m克锌粉三颈烧瓶中并搅拌，充分反应后，再滴加稀H2SO4至不再有气体产生。 ④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数。 【实验分析】 （1）锌与CuSO4溶液反应的方程式为： 。 （2）步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢 （选填“上移”或“下移”），根据②和④的读数可得出 的体积。 （3）下列因素中，可能使测得的CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高的是 （填字母）。 A.加入的锌粉中混有少量的铜粉 B.实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中 【解答】解：（1）锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuSO4＝Cu+ZnSO4； （2）由于锌与稀硫酸反应生成了氢气，水准管液面上升，为了防止量气管内气体压强过大，步骤④中调节两边液面相平的操作是将水准管缓慢下移，②装药品，调节量气装置两边液面相平，读数，④冷却至室温，调节量气装置两边液面相平，读数，根据②和④的读数可得出反应产生氢气的体积； （3）A、加入的锌粉中混有少量的铜粉，铜不与硫酸反应，则产生的气体减少，说明锌与硫酸反应的量减小，则计算出与硫酸铜反应的锌的质量偏大，计算出的硫酸铜的质量偏大，CuSO4溶液的溶质的质量分数偏高，故A符合题意； B、实验结束后，有部分气体残留在三颈烧瓶中，原三颈烧瓶中的空气进入量气管中，量取的体积和生成氢气的体积相同，不影响实验结果，故B不符合题意. 故选：A。 8. （2024•海曙区模拟）某化学实验小组为了除去混在N2中的O2，将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。 请根据以上方案回答。 （1）混合气体通过红热的铜丝网后，铜丝网变黑的原因 （用化学方程式解释）。 （2）两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是 。 （3）若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量 （填“＜”、“＞”或“＝”）铜丝网b的质量。 （4）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入过量的铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为 。（填物质名称） 【解答】解：（1）混合气体通过红热的铜丝网后，铜丝网变黑的原因：铜和氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为：2Cu+O22CuO。 （2）两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是没有处理尾气。 （3）若采用甲、乙两种方案处理此黑色铜丝网，则回收的铜丝网a的质量＞铜丝网b的质量，这是因为乙方案中部分铜元素进入溶液中。 （4）实验小组的同学发现，反应后烧杯中的液体有腐蚀性，是因为溶液中含有酸，加入过量的铁粉时，铁和酸会反应，因此最后得到的溶液中溶质为亚铁盐。 9. （2024•瑞安市模拟）实验室利用二氧化锰催化分解过氧化氢时，速度适宜，但产生的氧气中伴随着大量的白雾，影响实验效果。小明将气体通过浓硫酸，观察到现象如图甲。 序号 1 2 3 4 催化剂种类 氧化铜 二氧化锰 硫酸亚铁 氯化铁 收集相同体积所用时间（秒） 103 45 40 7 有无白雾产生 无 有 无 无 （1）实验甲中检查发生装置气密性的操作是 。 （2）通过观察实验甲现象，分析白雾产生的原因 。 （3）由于浓硫酸使用不安全，小明进行实验乙，尝试通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率，数据如表所示。分析表中数据，小明认为可用氯化铁替代二氧化锰催化分解双氧水制取氧气，请对小明的想法进行评价 。 【解答】解：（1）用止水夹夹住发生装置和干燥装置之间的橡皮管，将水倒入分液漏斗中，打开活塞，在分液漏斗中形成一段液柱，说明装置气密性良好； （2）由图中信息，可知白雾经过浓硫酸后消失，说明与水分有关，所以是过氧化氢溶液浓度高，反应更为剧烈，放出热量大，将水汽化，后水蒸气放热液化，产生白雾； （3）不合理，使用氯化铁作催化剂反应速率太快，不利于收集。 1. （2023•鹿城区模拟）为除去下列物质中的杂质（括号内是杂质），下列操作方法正确的是（　　） 选项 物质 操作方法 A Fe（Fe2O3） 加入适量稀盐酸，充分反应后过滤 B CuSO4溶液（H2SO4） 加入过量CuO粉末，加热，充分反应后过滤 C NaNO3（Na2SO4） 加入过量的Ba（NO3）2溶液，充分反应后过滤 D NaOH溶液（Na2CO3溶液） 加入适量的CaCl2溶液，充分反应后过滤 【解答】解：A、Fe2O3和Fe均能与适量稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误． B、H2SO4能与过量CuO粉末在加热条件下反应生成硫酸铜和水，充分反应后过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。 C、Na2SO4能与过量的Ba（NO3）2溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，能除去杂质但引入了新的杂质硝酸钡（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 D、Na2CO3溶液能与适量的CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钙，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。 故选：B。 2. （2023•余杭区二模）某化学兴趣小组进行如图所示实验，探究Zn、Fe、Cu、Ag的金属活动性顺序，先进行如图甲、乙、丙的三个实验，再将丙中试管内的物质过滤，并向滤液中加入乙中剩余的铁，滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图丁所示。下列说法中不正确的是（　　） A．该实验可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag B．丙实验试管内的物质过滤后所得滤液呈蓝色，滤渣肯定含Ag，可能含Cu C．图丁中b点对应溶液所含的溶质是Cu（NO3）2、Fe（NO3）2 D．图丁中c点对应溶液所含的溶质肯定有Fe（NO3）2，可能含有Cu（NO3）2 【解答】解：A、依据甲、乙、丙的三个实验的现象可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe、Fe＞H、Cu＞Ag，依据题意再将丙中试管内的物质过滤，并向滤液中加入乙中剩余的铁，滤液中析出固体质量随反应时间的变化关系如图丁所示。从丁图固体质量变化情况可知析出的是两种固体，Ob段析出的是Ag，bc段析出的是Cu，所以可以得知金属活动性Fe＞Cu，因此该实验可得出金属活动性顺序为：Zn＞Fe＞Cu＞Ag，故A正确； B、从丁图固体质量变化情况可知析出的是两种固体，Ob段析出的是Ag，bc段析出的是Cu，所以丙反应后的滤液含有AgNO3、Cu（NO3）2，因此丙试管反应后的滤渣为Ag，故B错误； C、由图丁可知，b点恰好反应完，所以b点对应溶液所含的溶质是Cu（NO3）2、Fe（NO3）2，故C正确； D、由图丁可知，c点恰好反应完，但是无法确定铁与硝酸铜的多少，所以所含的溶质肯定有Fe（NO3）2，可能含有Cu（NO3）2，故D正确； 故选：B。 3. （2023•上虞区一模）下列实验方案，能达到实验目的的是（　　） 选项 实验目的 实验方案 A 稀释浓H2SO4 将水倒入浓H2SO4中并用玻璃棒不断搅拌 B 分离铜粉和锌粉的混合物 加入足量的稀硫酸，过滤、洗涤、干燥 C 检验敞口放置的NaOH溶液是否变质 取样，滴加酚酞溶液，观察颜色 D 从KCl和MnO2的混合物中回收MnO2 加水充分溶解、过滤、洗涤、干燥 【解答】解：A、稀释浓硫酸：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使热量尽快散发出去，不能将水注入浓硫酸中，故A错误； B、加入足量的稀硫酸，过滤、洗涤、干燥，锌粉被除去，不能达到分离铜粉和锌粉的混合物的目的，故B错误； C、氢氧化钠会和空气中二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，碳酸钠和氢氧化钠溶液均呈碱性，无法通过酚酞检验氢氧化钠中有碳酸钠，故C错误； D、氯化钾溶于水，二氧化锰难溶于水，因此加水溶解，过滤然后干燥可以得到纯净的二氧化锰，故D正确。 故选：D。 4. （2023•下城区校级二模）在科学实验中，为了减少对环境的污染，常需要对实验装置进行改进。如图所示，是改进后硫与铁反应的装置，避免了刺激性气体SO2的外逸。下列对该装置的讨论不合理的是（　　） A．装置乙的设计具有防倒吸功能 B．装置甲中的反应为放热反应 C．装置丙中收集到的液体只有NaOH溶液 D．装置乙中NaOH溶液可以吸收反应生成的SO2，减少污染 【解答】解：A、装置乙左侧导管刚刚露出塞子，设计具有防倒吸功能，故选项说法正确，不符合题意； B、装置甲中发生的反应：硫与铁在加热条件下生成硫化亚铁，硫在空气中能与氧气反应生成二氧化硫，属于放热反应，故选项说法正确，不符合题意； C、甲中的二氧化硫与NaOH反应生成Na2SO3，所以装置丙是用来收集乙中排出的液体中有Na2SO3与NaOH溶液，故选项说法错误，符合题意； D、装置乙中NaOH溶液与SO2反应生成Na2SO3，减少污染，故选项说法正确，不符合题意； 故选：C。 5. （2023•海曙区校级三模）下列实验事实与得出的结论不相符的是（　　） 选项 实验事实 结论 A 铁粉与硫磺按比例混合加热后产生的黑色固体不能被磁铁吸引 铁（Fe）与硫（S）发生了化学反应 B 氢氧化钠固体放在表面皿上，表面逐渐潮湿；鸡毛在氢氧化钠溶液中加热逐渐溶解 NaOH固体具有吸水性，溶液有腐蚀性 C 在蒸发皿中放入少量生石灰，加水搅拌，液体温度升高，滴入无色酚酞试液变红色 CaO是可溶性碱，且溶解时放热 D 鸡蛋壳放入稀盐酸中产生大量气泡，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 鸡蛋壳中含有碳酸盐，能与稀盐酸反应 【解答】解：A、铁粉能被磁铁吸引，铁粉与硫磺按比例混合加热后产生的黑色固体不能被磁铁吸引，铁（Fe）与硫（S）发生了化学反应，故A正确； B、氢氧化钠固体放在表面皿上，表面逐渐潮湿；鸡毛在氢氧化钠溶液中加热逐渐溶解说明NaOH固体具有吸水性，溶液有腐蚀性，故B正确； C、在蒸发皿中放入少量生石灰，加水搅拌，液体温度升高，滴入无色酚酞试液变红色，CaO是金属氧化物，不是可溶性碱，CaO溶解时放热，故C错误； D、碳酸盐与稀盐酸反应生成盐、二氧化碳和水，鸡蛋壳放入稀盐酸中产生大量气泡，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊说明鸡蛋壳中含有碳酸盐，能与稀盐酸反应，故D正确。 故选：C。 6. （2023•镇海区一模）下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是（　　） 选项 实验操作 实验目的或结论 A 某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 说明该钾盐一定是KHCO3 B 向NaOH和Ca（OH）2混合溶液中加入过量的Na2CO3溶液后过滤 得到纯净的NaOH溶液 C 把2根铜丝分别浸入FeCl2溶液和AgNO3溶液 比较Fe、Cu、Ag的金属活动性 D 将NaNO3、HCl、CaCl2和KOH四种溶液互相反应 鉴别四种溶液 【解答】解：A、某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，不能说明该钾盐一定是KHCO3，也可能是碳酸钾，故选项说法错误。 B、向NaOH和Ca（OH）2混合溶液中加入过量的Na2CO3溶液后过滤，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠溶液是过量的，不能得到纯净的NaOH溶液，故选项说法错误。 C、把2根铜丝分别浸入FeCl2溶液和AgNO3溶液，不能与氯化亚铁溶液反应，能与硝酸银溶液反应，说明了活动性铁＞铜，活动性铜＞银，由此可得出三种金属活动性铁＞铜＞银，故选项说法正确。 D、HCl、KOH溶液反应生成氯化钾和水，但无明显现象，但其余两两混合均没有明显现象，不加其它试剂无法鉴别，故选项说法错误。 故选：C。 7. （2023•金东区二模）在研究酸碱盐的化学性质时，同学们进行了如图所示的三个实验，实验结束后，将三支试管的物质全部倒入同一个干净的废液缸中，观察到白色沉淀明显增多，废液缸中上层液体始终呈红色。为确定废液缸中废液的溶质成分，小组按如下氢氧化钠溶液方案进行了探究： 实验 实验内容 实验现象 Ⅰ 取少量上层清液于试管中，加入过量硫酸钠溶液，静置。 无沉淀，溶液呈红色 Ⅱ 取少量上层清液于试管中，加入过量氯化钡溶液，静置。 无白色沉淀，溶液呈红色 请根据以上信息回答： （1）倒入废液缸时增多的白色沉淀是 。 （2）根据实验探究，废液缸中废液的溶质除指示剂外还有 。 【解答】解：（1）将三支试管的物质全部倒入同一个干净的废液缸中，观察到白色沉淀明显增多，说明使氯化钡和碳酸钠发生反应产生了碳酸钡沉淀，化学方程式为BaCl2+Na2CO3＝BaCO3↓+2NaCl，因此增多的白色沉淀为碳酸钡； （2）盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，因此废液中溶质肯定有氯化钠；白色沉淀明显增多，肯定是氯化钡和碳酸钠生成了碳酸钡沉淀和氯化钠，证明废液中肯定没有Ca（OH）2，且这两种物质只能有一种在废液中存在，溶液呈红色，证明有碱存在，说明有氢氧化钠或碳酸钠。在实验I中，加入过量硫酸钠溶液无沉淀产生，证明溶液中没有Ba2+，因此溶质中不含氯化钡；在实验Ⅱ中，加入过量氯化钡溶液也没有沉淀产生，证明溶质中不含碳酸钠：因此废液中的溶质除了指示剂，还有氯化钠和使指示剂变红的是氢氧化钠。 故答案为：（1）BaCO3； （2）NaOH、NaCl。 8. （2023•南浔区一模）小科将酚酞滴入氢氧化钠溶液时，发现了意想不到的现象：有的溶液变红后褪色；有的出现白色浑浊物。产生这些现象的原因是什么？他查阅资料得知酚酞试液由酚酞固体溶于酒精配制而成，并进行了以下探究： 猜想Ⅰ：红色褪去，与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关。 猜想Ⅱ：红色褪去，与 有关。 猜想Ⅲ：出现白色浑浊物，与酚酞试液的浓度有关。 为验证猜想Ⅱ和猜想Ⅲ，小科分别设计了如下实验： 实验1： 试管编号 实验现象 1 0.1min红色褪去 2 5min红色褪去 　3 30min红色明显变浅 4 120min红色无明显变浅 实验2： 试管编号 实验现象 5 大量浑浊物 6 少量浑浊物 7 无浑浊物 （1）同学们经过讨论，认为猜想Ⅰ是不可能的，其理由是 。 （2）请将猜想Ⅱ补充完整。 （3）依据上述实验现象，为使酚酞滴入氢氧化钠溶液实验现象更明显，你认为实验中的药品应如何选择 。 【解答】解：（1）若与NaOH溶液和空气中的CO2反应有关，则实验1中所以试管都会褪色，而4号试管长时间都未褪色，说明猜想Ⅰ不成立； 故答案为：4号试管内溶液长时间未褪色。 （2）实验变量还有氢氧化钠溶液的浓度，因此猜想与氢氧化钠溶液浓度有关； 故答案为：氢氧化钠溶液浓度。 （3）根据实验1可知，氢氧化钠溶液浓度为0.5%时，不会出现褪色现象，而实验2可以看出，酚酞试液浓度需要合适，加入后才不产生浑浊物，因此选择0.5%的酚酞试液，因此将0.5%的酚酞试液加入0.5%的氢氧化钠溶液中； 故答案为：将0.5%的酚酞试液加入0.5%的氢氧化钠溶液中。 9. （2023•鹿城区校级二模）实验室利用二氧化锰催化分解过氧化氢时，速度适宜，但产生的氧气中伴随着大量的白雾，影响实验效果。是否可以采用其他催化剂来代替二氧化锰使白雾消失？小实将气体通过浓硫酸，观察到现象如图甲。 序号 1 2 3 4 催化剂种类 氧化铜 二氧化锰 硫酸亚铁 氧化铁 收集相同体积所用时间（秒） 103 45 40 7 有无白雾产生 无 有 无 无 （1）通过观察实验甲现象，分析白雾产生的原因 。 （2）由于浓硫酸使用不安全，小实利用装置乙进行实验二，尝试通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率。该实验中需要控制哪些条件相同 。（列举两点） （3）实验二数据如表所示，在分解双氧水制取氧气时，选择可替代二氧化锰的催化剂，并说明理由 。 【解答】解：（1）由图中信息，可知白雾经过浓硫酸后消失，说明与水分有关，所以是过氧化氢溶液浓度高，反应更为剧烈，放出热量大，将水汽化，后水蒸气放热液化，产生白雾； （2）实验要求通过改变催化剂种类，减少白雾产生，同时记录双氧水分解的速率，所以唯一变量为催化剂种类，该实验中需要控制相同的条件有：过氧化氢溶液的浓度，过氧化氢溶液的量，催化剂的量，催化剂的状态等； （3）根据表中数据可知，可选择硫酸亚铁替代二氧化锰的催化剂，原因是催化效果与二氧化碳基本相同，易于操作，并且无白雾产生。 10. （2023•拱墅区校级一模）某学生利用下图所示的装置，要测定含杂质（杂质不参加反应）的氧化铜的质量分数．取样品10克，得到如下两组致据： 反应前 完全反应后 A组 玻璃管和氧化铜的质量共42.5克 玻璃管和固体物质的质量共40.9克 B组 U形管和其中物质的质量共180.0克 U形管和其中物质的质量共182.3克 请回答下列问题： （1）为保证实验安全，在点燃酒精灯前一步的实验步骤是 ． （2）不应选择 组的实验数据来计算样品中的氧化铜的质量分数，原因是 ． （3）若要使两组数据计算得到的结果一样，应将D装置连接在上图中的 位 置（用装置编号表示），并请写出在D中的液体名称 ． 【解答】解：（1）A装置中的锌粒与稀硫酸反应生成氢气，氢气如果不纯，点燃时就有可能爆炸，所以在点燃酒精灯前一步的实验步骤是先通一会氢气，排空装置内的空气．故答案为：先通一会氢气，排空装置内的空气； （2）我们不应选择B组，是因为U性管内无水硫酸铜吸收的水分除来自氢气与氧化铜之间的反应，还可能来自装置A中的水蒸气，故答案为：B、U形管内的水有可能来自A装置中； （3）要想两组数据计算得到的结果一样，就要排除A装置中可能产生的水蒸气，所以我们可以在AB之间加一个盛放浓硫酸（有很强的吸水性）的装置，故答案为：AB之间、浓硫酸． 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$