2024年中考化学专题练习----实验方案设计与评价

2024化学中考专题练 专题五　实验方案设计与评价 专题提升演练 1.某气体可能含有水蒸气、CO、H2中的一种或几种。为了确定其成分,最佳的方案是将气体依次通过装置(　　) A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲 C.丙、甲、乙、丙 D.丙、甲、丙、乙 2.根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是(　　) A.图1比较Zn和Fe的金属活动性强弱 B.图2探究铁钉生锈时O2是否参与反应 C.图3比较红磷和白磷的着火点 D.图4测定空气中O2的含量 3.认真对实验现象进行观察和分析,有助于获得化学知识并学会简单的科学探究方法。下列结论是对实验现象分析得出的。其中正确的是(　　) A.某固体物质加到水中,液体温度升高,则该固体一定是氧化钙 B.向某固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,则该固体中一定含有碳酸根 C.某固态化肥与熟石灰混合研磨产生氨味,证明该化肥一定是铵态氮肥 D.把燃着的木条伸入无色气体中,木条火焰熄灭,该气体一定是二氧化碳 4.某学生设计的下列四个实验方案中,理论上正确,操作上可行,经济上合理的是(　　) A.CuCuCl2Cu(OH)2 B.H2OO2MgO C.CaCO3CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液 D.MgCl2Mg(OH)2Mg 5.氨是一种密度比空气小、有刺激性气味的气体。加热条件下,氨能将氧化铜还原成铜,反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2,如下图所示,挤压鼓气球把空气鼓入盛有浓氨水的集气瓶中,使氨进入试管,用酒精灯给试管加热,即可达到实验目的。关于该实验,有下列几种说法: ①实验中,试管口应略向下倾斜; ②反应一段时间后,可看到试管内有紫红色物质生成; ③反应结束时,先撤出导气管,再熄灭酒精灯,以免液体倒流; ④该装置没有对尾气进行处理,会污染空气。 以上说法中正确的是(　　) A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①② 6.小洁发现妈妈在面粉中加入一种白色粉末,做出的蛋糕、馒头疏松多孔。她很感兴趣,想探究这种“神奇粉末”的成分。通过对市场上相关产品进行调查,她发现了如下图所示的三种商品,认为妈妈使用的白色粉末是以下三种商品中的一种。 商品 成分 碳酸钠 碳酸氢钠 碳酸氢钠、有机酸 用法 面粉加水揉成面团,发酵后产生酸味,加入适量食用纯碱,反复揉,加热即可制成松软的馒头 面粉无须发酵,直接加入适量小苏打,加水调和,放入烤箱加热即可制成疏松多孔的糕饼 面粉与发酵粉按比例拌匀,放入适量温水揉,放置一段时间,即可蒸、烘、烤制成疏松多孔的各种食品 (1)纯碱的化学式是　　　　,这三种商品都能在使用过程中产生一种气体,使做成的食品疏松多孔,这种气体是　　　　。  (2)小洁通过阅读纯碱和小苏打的用法,推测出小苏打不同于纯碱的化学性质是　 。  (3)根据获得的信息,小洁设计实验方案,在实验室探究这种白色粉末的成分。 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量白色粉末放入试管中,加入适量蒸馏水 固体溶解,无其他明显现象 　　　　 　　  ②　　　　　　  有无色气泡产生 白色粉末一定是纯碱 实验反思:老师提示小洁第②步实验得出的结论有不足之处,请你帮助小洁改进实验方案,确认白色粉末的成分,并完成实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 7.(2023湖南邵阳中考)化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。 【探究一】 (1)要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外,还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和　　　　　不变。  (2)为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变,实验小组同学设计了如下实验: 将含溶质质量为a g的CuSO4溶液加入一定量的H2O2溶液中,取充分反应后的全部溶液继续进行实验,流程如图(实验过程中的损耗忽略不计)。 ①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应,只生成黑色固体和水,写出该反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  ②若CuSO4在化学反应前后质量未改变,则该实验需满足的定量关系为a=　　　　　　　　　　(用m和n表示)。  【探究二】 为进一步探究CuSO4溶液中起催化作用的是哪种微观粒子,实验小组同学设计了如图所示的对比实验。 (3)若观察到　　　　　　　(填实验现象),则说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。 8.现有如下图所示的实验装置: 现有稀硫酸、CuO、Fe粉三种物质,请设计两种制取铜的实验方案。填写下表。 实验方案 有关反应的化学方程式 选用装置(填字母) 方案一 方案二 在以上两个设计方案中,你认为　　　　　操作更合理,更简便。  9.在老师的指导下,小乐同学探究金属与盐溶液反应时,发现将钠放入MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究,小乐同学将充分反应后的混合物过滤,得固体A和滤液B。 【查阅资料】 ①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。 ②MgCl2溶液呈酸性。 【分析与思考】 小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断; (1)产生的气体是　　　(填序号)。  ①CO2　②H2　③Cl2 (2)取A加入过量稀盐酸,A全部溶解,无气泡产生,则A的化学式是　　　。  【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么? 猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、MgCl2 猜想三:NaCl、NaOH 猜想四:NaCl、MgCl2、NaOH 小乐同学认为猜想　　　不成立,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。  【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一:取少量滤液B加入试管中,滴加几滴无色酚酞,振荡,观察现象 溶液　　　　　　　  猜想三不成立 步骤二:取少量滤液B加入试管中,滴加适量NaOH溶液,振荡,观察现象 产生白色沉淀 猜想　　　成立  【结论】在金属活动性顺序里,钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。 【拓展】将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时,钠可以从MgCl2中置换出镁,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。  10.某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及气体的性质。结合装置图,回答下列问题: (1)写出图中标号仪器的名称:a　　　　　　　,b　　　　　　　。  (2)用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时,可选用的气体发生装置是　　　　　　　(填上图字母),可选用C装置收集氧气,其原因是　 。  (3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨(NH3),应选择的气体发生装置是　　　　　　　(填上图字母)。  (4)该小组设计了如下图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。 ①当打开K1、关闭K2时,利用Ⅰ、Ⅱ装置,可进行的实验是　　　　　(填字母)。  a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳 b.锌与稀硫酸反应制取氢气 ②当打开K2、关闭K1时,可以利用Ⅰ、Ⅲ装置制取二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　;若要证明二氧化碳能与水发生反应,应向烧杯的水中加入　　　　　　　　。  11.实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。 小明取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　;将生成的气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊。为探究其原因,进行了如下探究过程:  【作出猜想】A.石灰水已经完全变质; B.气体中有挥发出来的HCl气体。 【实验探究】 ①取少量石灰水加入试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,观察到溶液变红色。于是排除了猜想A,你认为排除猜想A的理由是　　　　　　　　　　　　　　。 ②小明想探究所得气体中是否有挥发出来的HCl气体,设计如下实验。请你帮他完成实验,填写以下表格: 实验步骤 实验现象 实验结论 气体中有HCl 【查阅资料】 碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 【拓展延伸】 如果用上述原料制得纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为　　　　　　　　　　　　　(填字母)。  专题五　实验方案设计与评价 专题提升演练 1.某气体可能含有水蒸气、CO、H2中的一种或几种。为了确定其成分,最佳的方案是将气体依次通过装置(　　) A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲 C.丙、甲、乙、丙 D.丙、甲、丙、乙 解析:丙(检验原混合气中的水蒸气)甲(CO、H2与CuO反应转化为CO2或H2O)丙(检验是否有H2O生成)乙(检验是否有CO2生成)。 答案:D 2.根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是(　　) A.图1比较Zn和Fe的金属活动性强弱 B.图2探究铁钉生锈时O2是否参与反应 C.图3比较红磷和白磷的着火点 D.图4测定空气中O2的含量 答案:B 3.认真对实验现象进行观察和分析,有助于获得化学知识并学会简单的科学探究方法。下列结论是对实验现象分析得出的。其中正确的是(　　) A.某固体物质加到水中,液体温度升高,则该固体一定是氧化钙 B.向某固体中滴加稀盐酸,有气泡产生,则该固体中一定含有碳酸根 C.某固态化肥与熟石灰混合研磨产生氨味,证明该化肥一定是铵态氮肥 D.把燃着的木条伸入无色气体中,木条火焰熄灭,该气体一定是二氧化碳 解析:A项,固体NaOH溶于水时也放热;B项,活泼金属与盐酸反应也会产生气泡;D项,N2也能使燃着的木条熄灭,故A、B、D均不可用肯定语气得出结论。而化肥中能与碱混合研磨产生氨味的只有铵盐,故C正确。 答案:C 4.某学生设计的下列四个实验方案中,理论上正确,操作上可行,经济上合理的是(　　) A.CuCuCl2Cu(OH)2 B.H2OO2MgO C.CaCO3CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液 D.MgCl2Mg(OH)2Mg 解析:A中Cu与盐酸不反应,理论上不可行;B中电解水法制O2成本太高,经济上不合理;D中工业上用电解熔融氯化镁制取Mg。 答案:C 5.氨是一种密度比空气小、有刺激性气味的气体。加热条件下,氨能将氧化铜还原成铜,反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2,如下图所示,挤压鼓气球把空气鼓入盛有浓氨水的集气瓶中,使氨进入试管,用酒精灯给试管加热,即可达到实验目的。关于该实验,有下列几种说法: ①实验中,试管口应略向下倾斜; ②反应一段时间后,可看到试管内有紫红色物质生成; ③反应结束时,先撤出导气管,再熄灭酒精灯,以免液体倒流; ④该装置没有对尾气进行处理,会污染空气。 以上说法中正确的是(　　) A.①②③④ B.②③④ C.①②④ D.①② 解析:氨气与氧化铜反应需要加热,生成铜,①②正确;因为连接试管的导管没有伸入液面下,不会出现液体沿导管倒流现象,③不正确;氨气是刺激性气味的气体,排放到空气中会污染空气,应设置尾气处理装置,④也正确。 答案:C 6.小洁发现妈妈在面粉中加入一种白色粉末,做出的蛋糕、馒头疏松多孔。她很感兴趣,想探究这种“神奇粉末”的成分。通过对市场上相关产品进行调查,她发现了如下图所示的三种商品,认为妈妈使用的白色粉末是以下三种商品中的一种。 商品 成分 碳酸钠 碳酸氢钠 碳酸氢钠、有机酸 用法 面粉加水揉成面团,发酵后产生酸味,加入适量食用纯碱,反复揉,加热即可制成松软的馒头 面粉无须发酵,直接加入适量小苏打,加水调和,放入烤箱加热即可制成疏松多孔的糕饼 面粉与发酵粉按比例拌匀,放入适量温水揉,放置一段时间,即可蒸、烘、烤制成疏松多孔的各种食品 (1)纯碱的化学式是　　　　,这三种商品都能在使用过程中产生一种气体,使做成的食品疏松多孔,这种气体是　　　　。  (2)小洁通过阅读纯碱和小苏打的用法,推测出小苏打不同于纯碱的化学性质是　 。  (3)根据获得的信息,小洁设计实验方案,在实验室探究这种白色粉末的成分。 实验操作 实验现象 实验结论 ①取少量白色粉末放入试管中,加入适量蒸馏水 固体溶解,无其他明显现象 　　　　 　　  ②　　　　　　  有无色气泡产生 白色粉末一定是纯碱 实验反思:老师提示小洁第②步实验得出的结论有不足之处,请你帮助小洁改进实验方案,确认白色粉末的成分,并完成实验报告。 实验操作 实验现象 实验结论 答案:(1)Na2CO3　CO2 (2)NaHCO3受热易分解,产生CO2 (3) 实验操作 实验现象 实验结论 该白色粉末不是快速发酵粉 取少量白色粉末放入试管中,滴加稀盐酸 取少量白色粉末放入试管中,塞上带导管的单孔塞,导管另一端伸入澄清石灰水中,加热固体 若产生无色气泡,使澄清石灰水变浑浊 该白色粉末是小苏打 (NaHCO3) 若无明显现象 该白色粉末是纯碱(Na2CO3) 7.(2023湖南邵阳中考)化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。 【探究一】 (1)要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外,还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和　　　　　不变。  (2)为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变,实验小组同学设计了如下实验: 将含溶质质量为a g的CuSO4溶液加入一定量的H2O2溶液中,取充分反应后的全部溶液继续进行实验,流程如图(实验过程中的损耗忽略不计)。 ①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应,只生成黑色固体和水,写出该反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  ②若CuSO4在化学反应前后质量未改变,则该实验需满足的定量关系为a=　　　　　　　　　　(用m和n表示)。  【探究二】 为进一步探究CuSO4溶液中起催化作用的是哪种微观粒子,实验小组同学设计了如图所示的对比实验。 (3)若观察到　　　　　　　(填实验现象),则说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。 答案:(1)化学性质　 (2)①Cu(OH)2CuO+H2O　 ②2m+n或m+n　 (3)甲中迅速产生大量气泡,乙、丙中无明显现象 8.现有如下图所示的实验装置: 现有稀硫酸、CuO、Fe粉三种物质,请设计两种制取铜的实验方案。填写下表。 实验方案 有关反应的化学方程式 选用装置(填字母) 方案一 方案二 在以上两个设计方案中,你认为　　　　　操作更合理,更简便。  解析:设计实验方案的基本要求是根据实验目的,确定实验方案,根据化学反应选择合适的试剂,然后确定实验仪器和装置,并由此确定操作步骤。因此根据本题现有物质铁、硫酸和氧化铜,可考虑: 方案一:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O,选择制H2及H2还原氧化铜的装置。 方案二:CuO+H2SO4CuSO4+H2O,Fe+CuSO4FeSO4+Cu,选用烧杯及玻璃棒进行CuO与H2SO4、Fe与CuSO4反应,选用蒸发装置烘干Cu。 答案: 实验方案 有关反应的化学方程式 选用装置(填字母) 方案一 ①Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ ②H2+CuOCu+H2O B、C 方案二 ①CuO+H2SO4CuSO4+H2O ②Fe+CuSO4Cu+FeSO4 D、E 方案二 9.在老师的指导下,小乐同学探究金属与盐溶液反应时,发现将钠放入MgCl2溶液中有气泡和白色沉淀产生。为了进一步探究,小乐同学将充分反应后的混合物过滤,得固体A和滤液B。 【查阅资料】 ①钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。 ②MgCl2溶液呈酸性。 【分析与思考】 小乐同学根据所学知识对产生的气体和固体A进行判断; (1)产生的气体是　　　(填序号)。  ①CO2　②H2　③Cl2 (2)取A加入过量稀盐酸,A全部溶解,无气泡产生,则A的化学式是　　　。  【提出问题】滤液B中溶质的成分是什么? 猜想一:NaCl 猜想二:NaCl、MgCl2 猜想三:NaCl、NaOH 猜想四:NaCl、MgCl2、NaOH 小乐同学认为猜想　　　不成立,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。  【实验探究】 实验操作 实验现象 实验结论 步骤一:取少量滤液B加入试管中,滴加几滴无色酚酞,振荡,观察现象 溶液　　　　　　　  猜想三不成立 步骤二:取少量滤液B加入试管中,滴加适量NaOH溶液,振荡,观察现象 产生白色沉淀 猜想　　　成立  【结论】在金属活动性顺序里,钠不能将位于它后面的金属从该金属的盐溶液中置换出来。 【拓展】将钠与MgCl2固体隔绝空气加热到一定温度时,钠可以从MgCl2中置换出镁,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。  答案:【分析与思考】(1)② (2)Mg(OH)2 【提出问题】四　氯化镁与氢氧化钠反应会生成氢氧化镁沉淀,不能共存 【实验探究】无明显现象　二 【拓展】2Na+MgCl22NaCl+Mg 10.某化学兴趣小组利用下图装置探究制取气体的原理、方法及气体的性质。结合装置图,回答下列问题: (1)写出图中标号仪器的名称:a　　　　　　　,b　　　　　　　。  (2)用过氧化氢和二氧化锰制取氧气时,可选用的气体发生装置是　　　　　　　(填上图字母),可选用C装置收集氧气,其原因是　 。  (3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨(NH3),应选择的气体发生装置是　　　　　　　(填上图字母)。  (4)该小组设计了如下图所示的实验装置,既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。 ①当打开K1、关闭K2时,利用Ⅰ、Ⅱ装置,可进行的实验是　　　　　(填字母)。  a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳 b.锌与稀硫酸反应制取氢气 ②当打开K2、关闭K1时,可以利用Ⅰ、Ⅲ装置制取二氧化碳并验证其性质。实验室制取二氧化碳的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　;若要证明二氧化碳能与水发生反应,应向烧杯的水中加入　　　　　　　　。  解析:(1)仪器a为长颈漏斗,仪器b为锥形瓶。(2)过氧化氢和二氧化锰制取氧气,不需要加热,故选B,氧气的密度比空气大,故可选用C向上排空气法收集,制取氨气用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取,选用A。(4)①当打开K1,关闭K2时,利用Ⅰ、Ⅱ装置可进行锌与稀硫酸反应制取氢气,因为H2密度比空气小,应从短导管进入H2,长导气管排出空气。②实验室制取CO2用碳酸钙和稀盐酸反应来制取,证明CO2和H2O反应,向烧杯中加石蕊溶液,若变红,证明已反应。 答案:(1)长颈漏斗　锥形瓶 (2)B　氧气的密度比空气的大 (3)A (4)①b　②CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　石蕊溶液 11.实验室常用下列装置制取气体,请你根据所学知识回答下列问题。 小明取一定浓度的盐酸与石灰石反应制取气体,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　;将生成的气体通入澄清石灰水中,未见变浑浊。为探究其原因,进行了如下探究过程:  【作出猜想】A.石灰水已经完全变质; B.气体中有挥发出来的HCl气体。 【实验探究】 ①取少量石灰水加入试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞溶液,振荡,观察到溶液变红色。于是排除了猜想A,你认为排除猜想A的理由是　　　　　　　　　　　　　　。 ②小明想探究所得气体中是否有挥发出来的HCl气体,设计如下实验。请你帮他完成实验,填写以下表格: 实验步骤 实验现象 实验结论 气体中有HCl 【查阅资料】 碳酸钠溶液中通入二氧化碳发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 【拓展延伸】 如果用上述原料制得纯净的二氧化碳气体,所选仪器的连接顺序为　　　　　　　　　　　　　(填字母)。  解析:碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O;【实验探究】①碱能使酚酞变红色,所以排除猜想A的理由是:酚酞溶液变红,说明溶液中存在碱性物质Ca(OH)2;②氯化氢溶于水形成盐酸,因此只要证明溶液中含有氯离子即可,故将生成的气体通入AgNO3溶液中产生白色沉淀,即可证明气体中有HCl;【拓展延伸】实验室制取二氧化碳是固体和液体混合在常温下反应,因此选B为气体制取装置;生成的二氧化碳中含有氯化氢气体、水蒸气,因此先用碳酸氢钠溶液将氯化氢除去,再用浓硫酸干燥,然后用向上排空气法收集二氧化碳,所选仪器的连接顺序为BHEC。 答案:CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O 【实验探究】①酚酞溶液变红,说明溶液中存在碱性物质Ca(OH)2 ② 实验步骤 实验现象 实验结论 将生成的气体通入AgNO3溶液中 产生白色沉淀 【拓展延伸】BHEC 学科网（北京）股份有限公司 $$