压轴题05 实验方案设计与评价-【压轴题】2025年中考化学培优训练（苏州专用）

压轴题05 实验方案设计与评价 命题特点 1．基础实验操作与设计规范性考查 （1）仪器选择与操作步骤的精确性 命题常围绕常见实验（如气体制备、溶液配制）展开，要求填写关键仪器名称或步骤顺序。 陷阱设计：例如“蒸发结晶时未用玻璃棒搅拌导致液滴飞溅”或“过滤后直接蒸干滤液获取固体”，考查操作细节的规范性。 （2）实验条件的控制与描述 强调变量控制，如探究“催化剂对反应速率的影响”需固定温度、浓度等变量，仅改变催化剂种类。例：设计“比较不同浓度盐酸与碳酸钙反应速率”的实验方案，需明确取等质量大理石、控制温度一致。 2．情境化实验设计与实际问题结合 （1）生产生活与环保背景渗透 结合苏州工业案例，如“电子厂废液中回收金属铜”需设计酸浸、置换、过滤等步骤，并评价方案的资源利用率。 生活情境：如“家庭厨余垃圾发酵产沼气”的实验模拟，考查气体收集方法（排水法）与杂质去除（NaOH溶液除CO₂）。 （2）定量实验与数据处理 通过“测定雨水pH”“计算碳酸钙样品纯度”等任务，考查天平使用、滴定操作及数据计算（如平均值法、误差分析）。 3.实验方案评价与改进的开放性 （1）可行性、安全性、环保性多维评价 针对给定方案，要求指出缺陷并提出改进（增加尾气点燃装置）。 （2）一题多解与最优方案选择 设计多种实验路径解决同一问题（如鉴别稀盐酸与NaCl溶液可用石蕊、Zn粒、AgNO₃等），要求对比现象明显性、试剂成本及操作简便性。 4.科学探究方法与高阶思维考查 （1）控制变量法与对比实验设计 探究“影响铁锈蚀的因素”需设计多组实验（如水、氧气、电解质的存在），要求明确对照组与实验组差异。 （2）实验结论的合理推导与反思 根据实验现象推导结论时，需避免过度推断；命题常设置“异常现象分析”，需考虑反应物是否过量或纯度问题。 5.综合题型与高阶思维考查 （1）多步流程推断 以“矿物提纯”为背景，串联溶解、过滤、蒸发、结晶等操作，要求选择试剂并排序步骤（如先酸溶后碱沉）。 （2）干扰条件下的信息处理 混合气体（如CO2与SO2）的鉴别需排除交叉反应，设计“先除杂后检验”的流程（例：先通过酸性高锰酸钾除SO2，再用石灰水测CO2）。 根据近年苏州中考命题趋势。可以通过构建实验设计思维框架：明确实验目的→选择试剂与仪器→设计步骤→预测现象→推导结论→评价优化；强化“评价类”题型训练：从“科学性”“安全性”“环保性”“简约性”四维度分析方案，积累常见错误类型（如试剂过量未处理、未控制变量）；深挖苏州本土真题： 重点研究近5年真题中实验题的命题逻；模拟复杂情境演练：针对“定量实验+误差分析”类题目，掌握数据取舍规则（如剔除明显偏离数据）及计算技巧（如差量法）等进行备考。 解题要领 一、实验方案的设计、评价 1. 实验方案的设计 设计思路：围绕实验目的确定实验原理→选择实验仪器，组装实验装置→设计实验步骤→实施实验并完成实验记录→基于实验事实得出结论。 设计原则： 科学性：实验原理、实验方案和操作过程必须科学、严谨、合理。 可行性：设计的实验方案要切实可行。 安全性：所用药品、仪器、装置要安全可靠，要尽量避免带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质，则应采取安全措施，以防造成环境污染和人身伤害。 简约性：操作简便、装置简单、时间短、实验现象明显。 2. 实验方案的评价 （1）原理正确。设计实验方案要根据化学变化规律和化学实验原理，确保理论上科学合理。 （2）操作可行。设计实验方案，特别是实验操作确实具有可操作性、操作是否达到目的。 （3）装置简单。设计实验时，如果能用多套实验装置进行操作，在条件允许的前提下，应选择最简单的实验装置，选择最简便的实验步骤。 （4）经济合理。原料一般要求廉价、易得。 （5）安全环保。进行实验所选药品尽量无毒，实验过程要安全且不造成环境污染。 （6）结论是否严谨。得出的结论要注意排除干扰因素。 3.设计方案时注意事项 （1）实验操作顺序 装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。 （2）加热操作的先后顺序 若气体制取实验需加热，应先预热气体发生装置，再给实验中需要加热的物质加热，用得到的气体排出装置中的空气。如实验室用KClO3制取O2。熄灭酒精灯的顺序则相反。 （3）仪器选用及连接顺序 所给仪器是全用还是选用，是否可重复使用；是否有除杂和尾气处理装置；安装顺序由下而上、从左到右、先除杂后干燥、万能瓶洗气“长进短出半瓶水”、干燥管“大头进小头出”等。 二、实验方案的解题步骤 1．实验设计的基本步骤 （1）认真审题，把握实验目的、要求。 （2）明确仪器和药品是自选还是从题给范围内选择。 （3）根据现有的仪器和药品设计相应的实验，并选好仪器和药品。 （4）依据选择的仪器和药品，完成仪器的组装和相关实验操作，要控制的变量需考虑周全。 （5）及时详细记录实验现象。 （6）得出结论。 2．实验方案评价步骤 （1）判断原理是否科学合理。 （2）判断是否具有可操作性、操作是否达到目的。 （3）判断装置是否合理、简单，是否有不合理的地方，判断实验步骤的顺序是否颠倒。 （4）判断经济合理，原料一般要求廉价、易得。 （5）判断安全环保，实验所选药品是否要安全隐患，是否造成环境污染。 （6）结论是否严谨。得出的结论要注意排除干扰因素。 题型01 实验方案的设计 1．（24江苏苏州）燃煤烟气中含二氧化硫，石灰石湿法脱硫制备石膏(CaSO4)的主要流程如图： 已知：a.当压强不变时，随着温度升高，气体的溶解度减少； b.脱硫过程中，其他条件相同时，随浆液酸性增强，CaCO3溶解的质量增加，SO2吸收的质量减小； c.CaSO3能与稀盐酸反应：CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O。 （1）大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是_______。 （2）“制浆”时，石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______(填字母)。 A. 溶液 B. 悬浊液 C. 乳浊液 （3）“吸收—氧化”过程包括：①CaCO3吸收SO2反应生成CaSO3；②CaSO3转化为CaSO4。该过程中反应产物无污染，其总反应化学方程式为_______。 （4）“吸收—氧化”的脱硫率(×100%)受多种因素影响。 ①吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式(如图1所示)。含SO2烟气从吸收塔底部鼓入，浆液从吸收塔顶部喷淋，其目的是______。鼓入的含SO2烟气温度过高，会导致脱硫率下降，原因是______。 ②其他条件相同，脱硫率受浆液pH的影响如图2所示。浆液pH高于5.6时，脱硫率随pH升高而下降，其原因是______。 （5）所得石膏产品中混有CaSO3。请补充完整检验CaSO3的实验方案：取少量所得产品，_______，说明产品中混有CaSO3。(必须使用的试剂：稀盐酸、稀KMnO4溶液) 2.（2024·江苏扬州·模拟预测）请你根据所学的知识，设计实验来鉴别氢氧化钠溶液和澄清石灰水并填写下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 题型02 实验方案的评价 3．（2024·天津和平·一模）为了证明中和反应是否发生，小文同学做了下图四个实验，不能达到实验目的的是 A．甲实验中，溶液仍为无色 B．乙实验中，溶液由无色变为红色 C．丙实验中，溶液由红色变为无色 D．丁实验中，溶液由红色变为无色 4.（2023·江苏苏州·二模）下列制取物质的设计中，不可能实现的是 A．CaCO3CaOCa(OH)2NaOH溶液 B．CuCuOCuSO4Cu(OH)2沉淀 C．KMnO4O2SO2H2SO3 D．Ba(OH)2BaCl2溶液BaCO3沉淀 1．（2024·江苏南京·一模）下列“家庭小实验”中，不能达到预期目的的是 A．用图甲所示实验来获得少量纯水 B．用图乙所示实验来制得少量炭黑 C．用图丙所示实验来推测鸡蛋壳中可能含有碳酸钙 D．用图丁所示实验来验证石墨具有导电性 2.（2023·江苏泰州·模拟预测）实验室里区分下列各组物质的两个实验设计方案都合理的是 序号 A B C D 物质 棉纱线和羊毛线 氯化铵和碳酸氢铵 二氧化锰和氧化铜粉末 蒸馏水和氯化钠溶液 第一方案 观察颜色 分别取样，闻气味 观察颜色 分别取样，品尝味道 第二方案 分别取样，灼烧，闻气味 分别取样于试管中，加入适量稀盐酸，观察现象 分别取样于试管中，加入适量水，观察现象 分别取样于试管中，加入适量硝酸银溶液，观察现象 A．A B．B C．C D．D 3.（2024·广东阳江·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 鉴别和 分别加入熟石灰研磨，闻气味 B 检验雨水是否为酸雨 测，若小于7则为酸雨 C 除去溶液中的少量 滴加适量稀盐酸 D 从与的混合物中回收 加水溶解、过滤、蒸发结晶 A．A B．B C．C D．D 4.（2024·江苏苏州·中考真题）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 5.（2024·山东菏泽·中考真题）某兴趣小组利用图1装置，对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1：在盛满的烧瓶中滴加80mL蒸馏水；实验2：在同样的烧瓶中滴加溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法不正确的是 A．由实验1得到的图像是A曲线 B．A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多 C．该实验能证明与溶液发生了反应 D．通过此实验说明，利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究 6.（2024·江苏南通·中考真题）下列实验方案不能达到实验目的的是 A．去除粗盐中难溶性杂质：将粗盐溶解、过滤、蒸发 B．比较Al片、Cu片的硬度：将两片金属相互刻画，观察现象 C．探究CO和Fe2O3反应的气态产物：按图所示装置进行实验 D．判断某水样是否属于硬水：用玻璃棒蘸取该水样滴在pH试纸上，观察现象 7.（2024·山东泰安·中考真题）下列实验设计不能达到实验目的的是 实验 设计            实验 目的 A．既可探究分子运动现象，又可证明氨水呈碱性 B．既可探究可燃物的燃烧条件，又可证明白磷的着火点比红磷的低 C．既可探究质量守恒定律，又可证明红磷燃烧放出热量 D．既可探究水的元素组成，又可证明正负极气体的质量比约为 A．A B．B C．C D．D 8.（2024·黑龙江大庆·中考真题）下列实验设计能达到实验目的的是 A．探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性 B．验证红磷的着火点比白磷的高 C．验证质量守恒定律 D．测定空气中氧气的含量 A．A B．B C．C D．D 9.（2024·山东菏泽·中考真题）科学探究是获取科学知识、理解科学本质的重要实践活动。下列探究能达成目的的是 A．①④ B．②③ C．②④ D．①③ 10.（2024·江苏无锡·中考模拟）实验设计与评价是重要的实验素养。下列实验设计方案能达到实验目的的是（ ） A．验证质量守恒定律 B．证明合金硬度比纯金属大 C．证明分子在不停地运动 D．验证氢氧化钠和稀盐酸的中和反应是放热反应 11.（2024·江苏苏州·中考预测）化学实验的设计与评价是进行实验探究与创新的重要环节。下列相关实验设计中，你认为能达到实验目的是（ ） 选项 实验目的 实验方案 A 从含有少量氯化钠的饱和硝酸钾溶液中提纯硝酸钾 蒸发溶剂 B 鉴别Fe、CuO、C三种黑色固体粉末 滴加稀硫酸 C 检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠 先加过量的稀盐酸后，再滴加硝酸银溶液 D 除去二氧化碳中混有的少量氯化氢杂质 将混合气体先后通过饱和的氢氧化钠溶液和浓硫酸 12.（2024·江苏扬州·二模）工业上可利用Fe3O4和太阳能分解水制氢，流程如图。下列说法不正确的是（ ） 已知：①反应I：2Fe3O46FeO+O2↑  ②反应Ⅱ：3FeO+H2OFe3O4 +H2↑ A．上述流程中有三种元素的化合价发生了变化 B．理论上，每产生32gO2，消耗水的质量为18g C．相较电解水制氢而言，该方法具有节约能源，产品易分离的优点 D．2.9g可能由Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4中的两种或多种组成的混合物中，铁元素质量为2.1g，则其中一定含Fe2O3 13.（2024·江苏镇江·中考模拟）在工业上，碳酸钠广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。 【资料卡片】 （1）碳酸钠俗称纯碱、 。以纯碱和熟石灰为原料可以制烧碱，化学方程式为 。 （2）1921年， （填字母）发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，大大提高了原料的利用率。 A．拉瓦锡             B．道尔顿             C．侯德榜             D．张青莲 【定性实验】食盐是联合制碱法的主要原料之一，因此制得的纯碱中含有少量氯化钠。为了检验纯碱样品中存在氯离子，需要用到的药品是 （填字母）。 A．氯化钡溶液         B．硝酸银溶液         C．稀硝酸         D．稀盐酸 【定量实验】将12.0g纯碱样品溶于水，加入足量氯化钡溶液，充分反应后，过滤、洗涤、低温干燥，得到19.7g沉淀。计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数。 （写出计算过程，结果保留一位小数） （3）【实验设计与评价】甲同学设计了如图实验装置，通过测量一定质量的纯碱样品与足量稀硫酸反应后产生二氧化碳的体积，进一步计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数。 （1）检查装置的气密性时，起始状态量气管和水准管中液面相平，提高量气管， ，证明该装置的气密性良好。 （2）乙同学认为该装置测得的二氧化碳的体积会偏小（不考虑操作上的失误），他的理由是 。 （3）丙同学认为该装置测得的二氧化碳的体积会偏大（不考虑操作上的失误），他的理由是 。 14.（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）下列实验设计能达到目的的是（ ） A．干燥氢气 B．利用简易净水器获得纯水 C．探究燃烧需要氧气（着火点：白磷40℃，红磷240℃） D．检验久置的氢氧化钠溶液是否变质 15.（2024·江苏泰州·二模）为探究分子运动及其影响因素，某兴趣小组的同学设计了两种实验方案：方案1如图1，方案2如图2、3。图2、图3中选用完全相同的两个塑料瓶，瓶内固定喷有酚酞溶液的小纸花，用注射器向两个塑料瓶中同时注入5滴浓氨水（如下图），然后将针孔处密封，再分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。下列说法不正确的是（ ） A．图1中，盛浓氨水的烧杯中液体变红 B．图2和图3中纸花都变红 C．方案一不如方案二环保 D．图2与图3现象说明温度升高微粒运动加快 16.（2024·江苏扬州·预测模拟）下图所示为常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。 请根据题目要求，回答下列问题： （1）氧气的制取与物质组成的探究 在实验室中以过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）为原料，制备并收集一瓶干燥的氧气，所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 （2）简易供氧器的设计与评价 兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。 装置：如图所示。 试剂：共5份（每份包含100g溶质质量分数为的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水）。 ①请完成该供氧器的说明书： a.制氧原理： （用化学方程式表示）。 b.使用方法：先将100g纯净水加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。 c.每份试剂最大供氧质量：3.2g。 d.使用完毕，倒出残液，清洗装置。 ②请对此简易供氧器提出具体改进建议： 。 17.（2024·江苏连云港·二模）下列实验不能达到实验目的的是 A．鉴别硬水与软水 B．探究铁与锌的活动性强弱 C．探究燃烧需要达到着火点 D．探究温度对分子运动速率的影响 18.（2024·江苏淮安·一模）下列方案设计能达到实验目的的是 A．①测定空气中氧气的含量 B．②比较MnO2和Fe2O3的催化效果 C．③探究溶剂种类对物质溶解性的影响 D．④探究燃烧的所有条件 19.（2022·江苏无锡·一模）甲乙两位同学用下图所示装置进行实验，验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。（M中盛放的是氢氧化钠溶液，N中盛放的是氢氧化钙溶液）      （1）甲同学先关闭K，缓缓通入二氧化碳 ，M、N中均无 变化。 （2）甲同学再打开K，继续通入二氧化碳，N中的现象为 反应的化学方程式为 。乙同学认为：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳，因此上述实验不足以证明二氧化碳能与氢氧化钠发生了反应。 （3）乙同学用洗涤干净的上述装置重新实验，分别量取50 mL上述溶液放入M、N中，关闭K，缓缓通入二氧化碳，并实时记录通入二氧化碳的体积，当看到现象是 说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应。实验中带孔玻璃球泡的作用是 。 20.（2024·江苏泰州·三模）食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。 任务一：探究脱氧原理和硅藻土的最佳用量比 （1）按图1装置进行实验，利用氧气传感器测定密闭容器中氧气的含量变化，如图2所示。 结合图2分析，集气瓶②中铁粉发生脱氧反应的依据是 。 （2）脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土，主要作用是吸附水分，同时疏松配料，使铁粉更易与氧气接触。室温下，在一定量的脱氧剂中加入不同质量的硅藻土，测定密闭容器中氧气耗尽所需要的时间，如图3所示。图3是1.0 g脱氧剂中硅藻土用量与脱氧时间的关系图，可知：硅藻土的最佳用量比是 %。（用量比=） （3）硅藻土含量通常控制在最佳用量比，高于或低于最佳量时，脱氧速度均会减慢。请分析可能的原因：硅藻土用量过少时 。 任务二：验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭 【进行实验】 （4）请完善下面表格。 步骤 现象 结论 步骤1；用剪刀剪开脱氧剂，倒在白纸上，观察颜色，用磁铁去充分吸引     脱氧剂中含有铁粉 步骤2：取步骤1中剩下的黑色固体少许，放在坩埚（耐高温仪器）中，坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片，用电炉灼烧 黑色粉末燃烧，石灰水变浑浊 脱氧剂中含有活性炭粉 【交流反思】 （5）步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 。 任务三：测定脱氧剂中铁粉的含量 兴趣小组欲测定脱氧剂中铁粉的含量，利用如图4所示装置（气密性良好）进行测定，已知氢气的密度为0.0899g/L。 【进行实验】 ①称取一定质量的脱氧剂置于烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。 ②打开分液漏斗活塞，慢慢加入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞。 ③读出量筒内水的体积，即为氢气的体积，从而计算出铁粉的含量。 【分析交流】 （6）同学们和老师一起对实验进行分析，认为进行实验时会有较大误差，其可能的原因是 。 【调整方案】 （7）称取脱氧剂样品2.80g，置于烧瓶中，加入足量稀硫酸，充分反应，用电子天平进行称量，显示反应后总质量减少0.04g，计算该脱氧剂中铁粉的质量分数（写出具体计算过程）。 任务四：活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响 【进行实验】室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图5、图6所示。 编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g 1 5 0 1 2 5 0.75 0 3 5 0.75 1 4 5 1.5 1 5 5 a 2 （8）以实验3作为对照标准，则a= 。 （9）欲证明活性炭的量对脱氧效果的影响，需要做的一组实验是1，3和 。 （10）结合图6，可以得到的结论是 。 通过此次项目式学习，同学们认识到，学好化学知识，用好化学知识，能真正认识世界。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题05 实验方案设计与评价 命题特点 1．基础实验操作与设计规范性考查 （1）仪器选择与操作步骤的精确性 命题常围绕常见实验（如气体制备、溶液配制）展开，要求填写关键仪器名称或步骤顺序。 陷阱设计：例如“蒸发结晶时未用玻璃棒搅拌导致液滴飞溅”或“过滤后直接蒸干滤液获取固体”，考查操作细节的规范性。 （2）实验条件的控制与描述 强调变量控制，如探究“催化剂对反应速率的影响”需固定温度、浓度等变量，仅改变催化剂种类。例：设计“比较不同浓度盐酸与碳酸钙反应速率”的实验方案，需明确取等质量大理石、控制温度一致。 2．情境化实验设计与实际问题结合 （1）生产生活与环保背景渗透 结合苏州工业案例，如“电子厂废液中回收金属铜”需设计酸浸、置换、过滤等步骤，并评价方案的资源利用率。 生活情境：如“家庭厨余垃圾发酵产沼气”的实验模拟，考查气体收集方法（排水法）与杂质去除（NaOH溶液除CO₂）。 （2）定量实验与数据处理 通过“测定雨水pH”“计算碳酸钙样品纯度”等任务，考查天平使用、滴定操作及数据计算（如平均值法、误差分析）。 3.实验方案评价与改进的开放性 （1）可行性、安全性、环保性多维评价 针对给定方案，要求指出缺陷并提出改进（增加尾气点燃装置）。 （2）一题多解与最优方案选择 设计多种实验路径解决同一问题（如鉴别稀盐酸与NaCl溶液可用石蕊、Zn粒、AgNO₃等），要求对比现象明显性、试剂成本及操作简便性。 4.科学探究方法与高阶思维考查 （1）控制变量法与对比实验设计 探究“影响铁锈蚀的因素”需设计多组实验（如水、氧气、电解质的存在），要求明确对照组与实验组差异。 （2）实验结论的合理推导与反思 根据实验现象推导结论时，需避免过度推断；命题常设置“异常现象分析”，需考虑反应物是否过量或纯度问题。 5.综合题型与高阶思维考查 （1）多步流程推断 以“矿物提纯”为背景，串联溶解、过滤、蒸发、结晶等操作，要求选择试剂并排序步骤（如先酸溶后碱沉）。 （2）干扰条件下的信息处理 混合气体（如CO2与SO2）的鉴别需排除交叉反应，设计“先除杂后检验”的流程（例：先通过酸性高锰酸钾除SO2，再用石灰水测CO2）。 根据近年苏州中考命题趋势。可以通过构建实验设计思维框架：明确实验目的→选择试剂与仪器→设计步骤→预测现象→推导结论→评价优化；强化“评价类”题型训练：从“科学性”“安全性”“环保性”“简约性”四维度分析方案，积累常见错误类型（如试剂过量未处理、未控制变量）；深挖苏州本土真题： 重点研究近5年真题中实验题的命题逻；模拟复杂情境演练：针对“定量实验+误差分析”类题目，掌握数据取舍规则（如剔除明显偏离数据）及计算技巧（如差量法）等进行备考。 解题要领 一、实验方案的设计、评价 1. 实验方案的设计 设计思路：围绕实验目的确定实验原理→选择实验仪器，组装实验装置→设计实验步骤→实施实验并完成实验记录→基于实验事实得出结论。 设计原则： 科学性：实验原理、实验方案和操作过程必须科学、严谨、合理。 可行性：设计的实验方案要切实可行。 安全性：所用药品、仪器、装置要安全可靠，要尽量避免带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质，则应采取安全措施，以防造成环境污染和人身伤害。 简约性：操作简便、装置简单、时间短、实验现象明显。 2. 实验方案的评价 （1）原理正确。设计实验方案要根据化学变化规律和化学实验原理，确保理论上科学合理。 （2）操作可行。设计实验方案，特别是实验操作确实具有可操作性、操作是否达到目的。 （3）装置简单。设计实验时，如果能用多套实验装置进行操作，在条件允许的前提下，应选择最简单的实验装置，选择最简便的实验步骤。 （4）经济合理。原料一般要求廉价、易得。 （5）安全环保。进行实验所选药品尽量无毒，实验过程要安全且不造成环境污染。 （6）结论是否严谨。得出的结论要注意排除干扰因素。 3.设计方案时注意事项 （1）实验操作顺序 装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。 （2）加热操作的先后顺序 若气体制取实验需加热，应先预热气体发生装置，再给实验中需要加热的物质加热，用得到的气体排出装置中的空气。如实验室用KClO3制取O2。熄灭酒精灯的顺序则相反。 （3）仪器选用及连接顺序 所给仪器是全用还是选用，是否可重复使用；是否有除杂和尾气处理装置；安装顺序由下而上、从左到右、先除杂后干燥、万能瓶洗气“长进短出半瓶水”、干燥管“大头进小头出”等。 二、实验方案的解题步骤 1．实验设计的基本步骤 （1）认真审题，把握实验目的、要求。 （2）明确仪器和药品是自选还是从题给范围内选择。 （3）根据现有的仪器和药品设计相应的实验，并选好仪器和药品。 （4）依据选择的仪器和药品，完成仪器的组装和相关实验操作，要控制的变量需考虑周全。 （5）及时详细记录实验现象。 （6）得出结论。 2．实验方案评价步骤 （1）判断原理是否科学合理。 （2）判断是否具有可操作性、操作是否达到目的。 （3）判断装置是否合理、简单，是否有不合理的地方，判断实验步骤的顺序是否颠倒。 （4）判断经济合理，原料一般要求廉价、易得。 （5）判断安全环保，实验所选药品是否要安全隐患，是否造成环境污染。 （6）结论是否严谨。得出的结论要注意排除干扰因素。 题型01 实验方案的设计 1．（24江苏苏州）燃煤烟气中含二氧化硫，石灰石湿法脱硫制备石膏(CaSO4)的主要流程如图： 已知：a.当压强不变时，随着温度升高，气体的溶解度减少； b.脱硫过程中，其他条件相同时，随浆液酸性增强，CaCO3溶解的质量增加，SO2吸收的质量减小； c.CaSO3能与稀盐酸反应：CaSO3+2HCl=CaCl2+SO2↑+H2O。 （1）大气中二氧化硫含量过高会导致的环境问题是_______。 （2）“制浆”时，石灰石粉碎后加水所得浆液属于_______(填字母)。 A. 溶液 B. 悬浊液 C. 乳浊液 （3）“吸收—氧化”过程包括：①CaCO3吸收SO2反应生成CaSO3；②CaSO3转化为CaSO4。该过程中反应产物无污染，其总反应化学方程式为_______。 （4）“吸收—氧化”的脱硫率(×100%)受多种因素影响。 ①吸收塔内采用气液逆流接触吸收的方式(如图1所示)。含SO2烟气从吸收塔底部鼓入，浆液从吸收塔顶部喷淋，其目的是______。鼓入的含SO2烟气温度过高，会导致脱硫率下降，原因是______。 ②其他条件相同，脱硫率受浆液pH的影响如图2所示。浆液pH高于5.6时，脱硫率随pH升高而下降，其原因是______。 （5）所得石膏产品中混有CaSO3。请补充完整检验CaSO3的实验方案：取少量所得产品，_______，说明产品中混有CaSO3。(必须使用的试剂：稀盐酸、稀KMnO4溶液) 【答案】（1）酸雨 （2）B （3）2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2 （4） ①. 增大SO2与浆液接触面积（合理即可） ②. 温度过高，SO2溶解度降低 ③. 随pH升高，浆液酸性减弱，CaCO3溶解质量减少，导致脱硫率下降；SO2吸收质量增大导致脱硫率上升，前者的程度大于后者的程度（合理即可） （5）加入稀盐酸，将产生的气体通入稀KMnO4溶液，紫红色褪去（合理即可） 【解析】（1）二氧化硫在空气中会被氧化成三氧化硫，三氧化硫和水反应生成硫酸，硫酸随雨水落下形成酸雨，则空气中二氧化硫浓度过高会导致的环境问题是酸雨； （2）石灰石粉碎后加入水中以固体小颗粒的形式分散到水中，形成不均一、不稳定的悬浊液，故选B； （3）CaCO3吸收SO2，同时与氧气作用生成CaSO4和二氧化碳，反应的化学方程式为：2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2； （4）①浆液从吸收塔顶部喷淋，其目的是：气液接触更加充分，吸收效果更好；当压强不变时，随着温度升高，气体的溶解度减少。所以鼓入的含SO2烟气温度过高，会导致脱硫率下降，原因是：温度过高，SO2溶解度降低； ②根据题文“脱硫过程中，其他条件相同时，随浆液酸性增强，CaCO3溶解的质量增加，SO2吸收的质量减小”可知，浆液pH高于5.6时，脱硫率随pH升高而下降，其原因是：随pH升高，浆液酸性减弱，CaCO3溶解质量减少，导致脱硫率下降；SO2吸收质量增大导致脱硫率上升，前者的程度大于后者的程度； （5）稀盐酸和亚硫酸钙反应生成二氧化硫，二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色。所以检验方案为：取少量所得产品，加入稀盐酸，将产生的气体通入稀KMnO4溶液，紫红色褪去，说明产品中混有CaSO3。 2.（2024·江苏扬州·模拟预测）请你根据所学的知识，设计实验来鉴别氢氧化钠溶液和澄清石灰水并填写下表： 实验步骤 实验现象 实验结论 【答案】 分别取少量溶液与试管中，滴加碳酸钠溶液 一个试管中有白色沉淀产生，另一个无明显现象 有白色沉淀的为澄清石灰水，无明显现象的为氢氧化钠溶液 【解析】石灰水中的溶质为氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，则可分别取少量溶液于试管中，滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成的为石灰水，没有明显现象的为氢氧化钠溶液。 题型02 实验方案的评价 3．（2024·天津和平·一模）为了证明中和反应是否发生，小文同学做了下图四个实验，不能达到实验目的的是 A．甲实验中，溶液仍为无色 B．乙实验中，溶液由无色变为红色 C．丙实验中，溶液由红色变为无色 D．丁实验中，溶液由红色变为无色 【答案】B 【详解】A、氢氧化钠溶液为碱性，能使酚酞变红，加入氢氧化钠溶液后溶液仍为无色，说明氢氧化钠消失了，可说明氢氧化钠和盐酸发生了反应。故正确。 B、氢氧化钠溶液为碱性，能使酚酞变红，加入氢氧化钠溶液后溶液由无色变为红色，无法说明有反应物消失，也无法证明有新物质生成，固不正确； C、氢氧化钠溶液使酚酞变红，滴入稀盐酸，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，红色溶液变为无色，说明氢氧化钠不存在了，和盐酸反应了，故正确。 D、氢氧化钠溶液使酚酞变红，向烧杯中倒入稀盐酸，氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，红色溶液变为无色，酚酞在酸性和中性溶液中都是无色，即使盐酸过量，溶液是无色的，证明了氢氧化钠消失了，和盐酸反应了，故正确。 4.（2023·江苏苏州·二模）下列制取物质的设计中，不可能实现的是 A．CaCO3CaOCa(OH)2NaOH溶液 B．CuCuOCuSO4Cu(OH)2沉淀 C．KMnO4O2SO2H2SO3 D．Ba(OH)2BaCl2溶液BaCO3沉淀 【答案】D 【解析】A、碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故A可以实现，不符合题意； B、铜与氧气加热生成氧化铜，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，故B可以实现，不符合题意； C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，硫与氧气点燃生成二氧化硫，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，故C可以实现，不符合题意； D、氢氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和水，由于碳酸钙难溶于水，所以氯化钡与碳酸钙不能反应，故D不能实现，符合题意； 故选D。 1．（2024·江苏南京·一模）下列“家庭小实验”中，不能达到预期目的的是 A．用图甲所示实验来获得少量纯水 B．用图乙所示实验来制得少量炭黑 C．用图丙所示实验来推测鸡蛋壳中可能含有碳酸钙 D．用图丁所示实验来验证石墨具有导电性 【答案】A 【详解】A、该装置只能除去水中的难溶性杂质，色素和异味，不能除去可溶性杂质，不能获得少量纯水，符合题意； B、将冷碟子放在蜡烛火焰上方，碳不完全燃烧生成炭黑，故制得少量炭黑，不符合题意； C、鸡蛋壳能与食醋反应生成气体，且该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明鸡蛋中含碳酸根离子，说明鸡蛋壳中可能含有碳酸钙，不符合题意； D、用6B铅笔芯和导线连接，灯泡发亮，说明石墨具有导电性，不符合题意。 2.（2023·江苏泰州·模拟预测）实验室里区分下列各组物质的两个实验设计方案都合理的是 序号 A B C D 物质 棉纱线和羊毛线 氯化铵和碳酸氢铵 二氧化锰和氧化铜粉末 蒸馏水和氯化钠溶液 第一方案 观察颜色 分别取样，闻气味 观察颜色 分别取样，品尝味道 第二方案 分别取样，灼烧，闻气味 分别取样于试管中，加入适量稀盐酸，观察现象 分别取样于试管中，加入适量水，观察现象 分别取样于试管中，加入适量硝酸银溶液，观察现象 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、棉纱线和羊毛线都是白色的，观察颜色不能鉴别，羊毛线灼烧产生烧焦羽毛的气味，而棉纱线灼烧有烧纸气味，可以鉴别，不符合题意； B、碳酸氢铵能与盐酸反应产生气泡，而氯化铵不能，碳酸氢铵易分解生成氨气，闻气味有刺激性气味，而氯化铵没有，现象不同，可以鉴别，符合题意； C、木炭粉和氧化铜都是黑色不溶于水的固体，加入水中无法鉴别，观察颜色无法鉴别，不符合题意； D、实验室不能品尝任何药品，蒸馏水和氯化钠溶液不能采用品尝的方法鉴别，不符合题意。 3.（2024·广东阳江·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 鉴别和 分别加入熟石灰研磨，闻气味 B 检验雨水是否为酸雨 测，若小于7则为酸雨 C 除去溶液中的少量 滴加适量稀盐酸 D 从与的混合物中回收 加水溶解、过滤、蒸发结晶 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、氯化氨中含有铵根与熟石灰反应能够产生氨气，氯化钠不与熟石灰反应，分别加入熟石灰研磨，闻气味，有刺激性气味产生的是氯化铵，无现象的是氯化钠，可以鉴别，选项正确； B、酸雨的PH小于5.6，测PH ，若小于5.6则为酸雨，选项错误； C、盐酸与碳酸钾反应产生氯化钾、水和二氧化碳，混入了氯化钾新杂质，不符合除杂原则，选项错误； D、氯化钾溶于水，二氧化锰不溶于水，可以通过加水溶解、过滤、洗涤干燥方法回收二氧化锰，选项错误。 故选A。 4.（2024·江苏苏州·中考真题）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。 下列相关说法不正确的是 A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响 C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度 【答案】B 【解析】A、根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故说法正确； B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法错误； C、甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故说法正确； D、根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法正确。 5.（2024·山东菏泽·中考真题）某兴趣小组利用图1装置，对“和溶液是否反应”进行数字化实验再探究。实验1：在盛满的烧瓶中滴加80mL蒸馏水；实验2：在同样的烧瓶中滴加溶液。实验得到如图2所示曲线。下列说法不正确的是 A．由实验1得到的图像是A曲线 B．A曲线中ab段上升是因为加液体使烧瓶内分子数增多 C．该实验能证明与溶液发生了反应 D．通过此实验说明，利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究 【答案】B 【解析】A、二氧化碳能溶于水，压强减少，但二氧化碳的溶解度较小，所以压强变化不大；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳减少的更多，压强变化更大，所以曲线A表示实验1的变化，故A正确； B、A曲线中ab段曲线上升的原因是用注射器注入液体，压缩了烧瓶内的气体，使压强增大，故B错误； C、曲线B二氧化碳减少更多，且二氧化碳与水的实验可排除二氧化碳溶于水对实验造成影响，上述实验可以证明氢氧化钠与二氧化碳能发生反应，故C正确； D、通过此实验说明，由压强的变化量对比可得出化学反应的发生，故利用数字化实验可以实现对化学反应由定性到定量的研究，故D正确。 6.（2024·江苏南通·中考真题）下列实验方案不能达到实验目的的是 A．去除粗盐中难溶性杂质：将粗盐溶解、过滤、蒸发 B．比较Al片、Cu片的硬度：将两片金属相互刻画，观察现象 C．探究CO和Fe2O3反应的气态产物：按图所示装置进行实验 D．判断某水样是否属于硬水：用玻璃棒蘸取该水样滴在pH试纸上，观察现象 【答案】D 【解析】A、将粗盐溶解、过滤、蒸发可以去除粗盐中难溶性杂质，故A正确； B、将两片金属相互刻画，观察是否有划痕，可以比较Al片、Cu片的硬度，故B正确； C、根据3CO+Fe2O32Fe+3CO2可知，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳有毒，需要定期处理，按图所示装置进行实验，探究CO和Fe2O3反应的气态产物，故C正确； D、判断某水样是否属于硬水应该加入肥皂水搅拌，泡沫少的是硬水，故D错误。 故选D。 7.（2024·山东泰安·中考真题）下列实验设计不能达到实验目的的是 实验 设计            实验 目的 A．既可探究分子运动现象，又可证明氨水呈碱性 B．既可探究可燃物的燃烧条件，又可证明白磷的着火点比红磷的低 C．既可探究质量守恒定律，又可证明红磷燃烧放出热量 D．既可探究水的元素组成，又可证明正负极气体的质量比约为 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】A、实验一段时间后，烧杯中的酚酞溶液变红色，而两者没有直接接触，说明氨分子不断运动，运动到了酚酞溶液中。无色酚酞溶液变红色，因此又可证明氨水呈碱性。选项A正确； B、铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触，白磷燃烧，红磷不燃烧，该实验现象不但说明可燃物燃烧温度必须达到可燃物的着火点，而且还说明白磷的着火点比红磷的低。该实验中铜片上的白磷与氧气接触，水中的白磷不与氧气接触，铜片上的白磷燃烧、水中的白磷不能燃烧，说明燃烧需要与氧气接触。选项B正确； C、红磷在密闭容器中燃烧，与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，没有气体逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律。红磷燃烧的过程中没有生成气体，但装置中跟玻璃管相连的小气球在燃烧过程中体积膨胀，因此又可证明红磷燃烧放出热量。选项C正确； D、利用该装置电解水，可验证得知：正极得到氧气，负极得到氢气，从而得出水的元素组成。该实验中可观察到：与电源正极相连的试管内产生的气体体积少，与电源负极相连的试管内的气体体积多，且两者的体积之比大约是1：2，但因为相同条件下氧气和氢气的密度大小不同，所以不能证明正负极产生气体的质量比约为1：2。选项D不正确。 8.（2024·黑龙江大庆·中考真题）下列实验设计能达到实验目的的是 A．探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性 B．验证红磷的着火点比白磷的高 C．验证质量守恒定律 D．测定空气中氧气的含量 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A、该实验中，溶质种类和溶剂种类均不同，变量不唯一，无法探究同种溶质在不同溶剂里的溶解性，不符合题意； B、该实验中，白磷和红磷均是可燃物，温度相同，均与氧气接触，白磷燃烧、红磷不燃烧，说明温度达到了白磷的着火点， 没有达到红磷的着火点，则红磷的着火点比白磷的高，符合题意； C、该实验中，锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气是气体，会散逸到空气中，导致左边质量减小，无法验证质量守恒定律，不符合题意； D、该实验中，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，不符合题意。 9.（2024·山东菏泽·中考真题）科学探究是获取科学知识、理解科学本质的重要实践活动。下列探究能达成目的的是 A．①④ B．②③ C．②④ D．①③ 【答案】B 【解析】①虽然内壁蘸有澄清石灰水的烧杯中澄清石灰水变浑浊可证明木炭燃烧生成二氧化碳，但酒精灯中酒精燃烧也生成二氧化碳。所以①的探究不能达成目的。 ②胶头滴管中的水滴入烧杯中，与生石灰即氧化钙接触发生反应生成氢氧化钙，放出大量的热，使白磷温度达到着火点，有氧气的试管中白磷燃烧，有氮气的试管中白磷不燃烧。说明燃烧需要氧气。所以②的探究能达成目的。 ③二氧化碳通入水中，与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变红，碳酸溶液加热后红色变为紫色，说明碳酸受热分解。所以③的探究能达成目的。 ④氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀，氯化钡与硝酸银反应生成氯化银白色沉淀，所以加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，不能证明溶液中一定含有Na2SO4。所以④的探究不能达成目的。 综上所述：②③的探究能达成目的。选择B。 10.（2024·江苏无锡·中考模拟）实验设计与评价是重要的实验素养。下列实验设计方案能达到实验目的的是（ ） A．验证质量守恒定律 B．证明合金硬度比纯金属大 C．证明分子在不停地运动 D．验证氢氧化钠和稀盐酸的中和反应是放热反应 【答案】B 【解析】A、镁在空气中燃烧时，和空气中的氧气反应生成了氧化镁，同时部分氧化镁扩散到空气中，不能用于验证质量守恒定律，故A不能达到实验目的； B、黄铜片和纯铜片互相刻画，纯铜片上划痕明显，可证明合金硬度比纯金属大，故B能达到实验目的； C、浓盐酸具有挥发性，但是盐酸显酸性，一段时间后，烧杯中的酚酞溶液不变色，不能证明分子在不停地运动，故C不能达到实验目； D、图中实验，小气球膨胀，不能验证氢氧化钠与稀盐酸的中和反应是放热反应，也可能是氢氧化钠固体溶于水放热造成的，故D不能达到实验目的； 故选：B。 11.（2024·江苏苏州·中考预测）化学实验的设计与评价是进行实验探究与创新的重要环节。下列相关实验设计中，你认为能达到实验目的是（ ） 选项 实验目的 实验方案 A 从含有少量氯化钠的饱和硝酸钾溶液中提纯硝酸钾 蒸发溶剂 B 鉴别Fe、CuO、C三种黑色固体粉末 滴加稀硫酸 C 检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠 先加过量的稀盐酸后，再滴加硝酸银溶液 D 除去二氧化碳中混有的少量氯化氢杂质 将混合气体先后通过饱和的氢氧化钠溶液和浓硫酸 【答案】B 【解析】A、KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同，硝酸钾溶解度受温度影响较大，而氯化钠受温度影响较小，所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤，此选项错误； B、Fe与稀硫酸反应生成氢气；CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，会观察到黑色粉末溶解，溶液变蓝；碳与稀硫酸不反应，故可以鉴别，此选项正确； C、碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠，生成的氯化钠、过量的盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，不能检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠，此选项错误； D、将气体依次通过饱和的氢氧化钠溶液、浓硫酸，氢氧化钠溶液和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，把二氧化碳吸收了，不能达到除杂的目的，此选项错误。 12.（2024·江苏扬州·二模）工业上可利用Fe3O4和太阳能分解水制氢，流程如图。下列说法不正确的是（ ） 已知：①反应I：2Fe3O46FeO+O2↑  ②反应Ⅱ：3FeO+H2OFe3O4 +H2↑ A．上述流程中有三种元素的化合价发生了变化 B．理论上，每产生32gO2，消耗水的质量为18g C．相较电解水制氢而言，该方法具有节约能源，产品易分离的优点 D．2.9g可能由Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4中的两种或多种组成的混合物中，铁元素质量为2.1g，则其中一定含Fe2O3 【答案】B 【解析】A、过程中，由四氧化三铁转化为氧化亚铁，铁元素的化合价由+2价、+3价转化为+2价，有单质的氧气和氢气生成故氢氧元素化合价发生了改变，故铁、氢、氧元素的化合价都发生了变化，说法正确； B、解：设消耗水的质量为x，由反应Ⅰ、Ⅱ化学方程式可知：水与氧气的关系式为则理论上，每产生32gO2，消耗水的质量为36g，说法不正确； C、较电解水制氢而言，该方法不需要通电，利用太阳能，具有节约能源的优点，产品Fe3O4为固体，H2为气体，具有产品易分离的优点，说法正确； D、2.9g混合物中铁元素质量分数为，铁单质中铁元素质量分数为100%，氧化亚铁中铁元素质量分数为：，氧化铁中铁元素质量分数为：，四氧化三铁中铁元素质量分数为：，只有氧化铁质量分数小于72.4%，故一定含有氧化铁，说法正确； 13.（2024·江苏镇江·中考模拟）在工业上，碳酸钠广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。 【资料卡片】 （1）碳酸钠俗称纯碱、 。以纯碱和熟石灰为原料可以制烧碱，化学方程式为 。 （2）1921年， （填字母）发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，大大提高了原料的利用率。 A．拉瓦锡             B．道尔顿             C．侯德榜             D．张青莲 【定性实验】食盐是联合制碱法的主要原料之一，因此制得的纯碱中含有少量氯化钠。为了检验纯碱样品中存在氯离子，需要用到的药品是 （填字母）。 A．氯化钡溶液         B．硝酸银溶液         C．稀硝酸         D．稀盐酸 【定量实验】将12.0g纯碱样品溶于水，加入足量氯化钡溶液，充分反应后，过滤、洗涤、低温干燥，得到19.7g沉淀。计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数。 （写出计算过程，结果保留一位小数） （3）【实验设计与评价】甲同学设计了如图实验装置，通过测量一定质量的纯碱样品与足量稀硫酸反应后产生二氧化碳的体积，进一步计算纯碱样品中碳酸钠的质量分数。 （1）检查装置的气密性时，起始状态量气管和水准管中液面相平，提高量气管， ，证明该装置的气密性良好。 （2）乙同学认为该装置测得的二氧化碳的体积会偏小（不考虑操作上的失误），他的理由是 。 （3）丙同学认为该装置测得的二氧化碳的体积会偏大（不考虑操作上的失误），他的理由是 。 【答案】（1）苏打 （2）C BC 纯碱样品中碳酸钠的质量分数83.3% 将12.0g纯碱样品溶于水，加入足量氯化钡溶液，充分反应后，过滤、洗涤、低温干燥，得到19.7g沉淀。 解:设纯碱样品中碳酸钠的质量为x 纯碱样品中碳酸钠的质量分数= （3）量气管中液面高于水准管中液面，且一段时间内液面高度差不变 二氧化碳能溶于水且能与水反应 测得的二氧化碳的体积中包含了所加稀硫酸的体积 【解析】（1）碳酸钠俗称纯碱、苏打 。 （2）以纯碱和熟石灰为原料可以制烧碱，化学方程式为。 1921年，侯德榜发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，大大提高了原料的利用率。故选C。 [定性实验]食盐是联合制碱法的主要原料之一，因此制得的纯碱中含有少量氯化钠。为了检验纯碱样品中存在氯离子，需要用到的药品是硝酸银溶液、稀硝酸，故选BC。 [定量实验]将12.0g纯碱样品溶于水，加入足量氯化钡溶液，充分反应后，过滤、洗涤、低温干燥，得到19.7g沉淀。 解:设纯碱样品中碳酸钠的质量为x 纯碱样品中碳酸钠的质量分数= （3）[实验设计与评价]（1）检查装置的气密性时，起始状态量气管和水准管中液面相平，提高量气管，量气管中液面高于水准管中液面，且一段时间内液面高度差不变（合理叙述均可），证明该装置的气密性良好。 （2）乙同学认为该装置测得的二氧化碳的体积会偏小（不考虑操作上的失误），他的理由是二氧化碳能溶于水且能与水反应。 （3）丙同学认为该装置测得的二氧化碳的体积会偏大（不考虑操作上的失误），他的理由是测得的二氧化碳的体积中包含了所加稀硫酸的体积。 14.（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）下列实验设计能达到目的的是（ ） A．干燥氢气 B．利用简易净水器获得纯水 C．探究燃烧需要氧气（着火点：白磷40℃，红磷240℃） D．检验久置的氢氧化钠溶液是否变质 【答案】D 【解析】A、浓硫酸具有吸水性且不与氢气反应，可用于干燥氢气，为了使氢气与浓硫酸充分接触，氢气应从长导管进、短导管出，故该实验设计不能达到目的，不符合题意； B、利用该简易净水器得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，因此通过简易净水器获得的水并不是纯水，故该实验设计不能达到目的，不符合题意； C、该实验中，白磷与氧气接触且温度达到白磷的着火点，所以白磷燃烧；红磷与氧气接触，但温度没有达到红磷的着火点，所以红磷不燃烧，由此可得燃烧需要温度达到可燃物的着火点，不能探究燃烧需要氧气，故该实验设计不能达到目的，不符合题意； D、氢氧化钠溶液变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，往久置的氢氧化钠溶液中滴加氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，说明氢氧化钠溶液变质，若没有白色沉淀生成，说明氢氧化钠溶液没有变质，故该实验设计能达到目的，符合题意。 故选：D。 15.（2024·江苏泰州·二模）为探究分子运动及其影响因素，某兴趣小组的同学设计了两种实验方案：方案1如图1，方案2如图2、3。图2、图3中选用完全相同的两个塑料瓶，瓶内固定喷有酚酞溶液的小纸花，用注射器向两个塑料瓶中同时注入5滴浓氨水（如下图），然后将针孔处密封，再分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。下列说法不正确的是（ ） A．图1中，盛浓氨水的烧杯中液体变红 B．图2和图3中纸花都变红 C．方案一不如方案二环保 D．图2与图3现象说明温度升高微粒运动加快 【答案】A 【解析】A、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子运动到酚酞溶液中，使酚酞变红，观察到的实验现象是酚酞溶液变成红色，故A错误； B、浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气分子运动到酚酞溶液中，使酚酞变红，所以图2和图3中纸花都变红，故B正确； C、 方案一的装置没有密封，氨气逸出会污染空气，实验装置改进后，瓶内的水能吸收氨气，防止氨气逸散到空气中，保护了环境，故C正确； D、温度越高，分子运动越快，观察到的现象是两个塑料瓶中的小纸花由下至上逐渐变成红色，且放入热水中的塑料瓶中的小纸花变红速率更快，故D正确。 故选A。 16.（2024·江苏扬州·预测模拟）下图所示为常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。 请根据题目要求，回答下列问题： （1）氧气的制取与物质组成的探究 在实验室中以过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）为原料，制备并收集一瓶干燥的氧气，所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。 （2）简易供氧器的设计与评价 兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。 装置：如图所示。 试剂：共5份（每份包含100g溶质质量分数为的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水）。 ①请完成该供氧器的说明书： a.制氧原理： （用化学方程式表示）。 b.使用方法：先将100g纯净水加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。 c.每份试剂最大供氧质量：3.2g。 d.使用完毕，倒出残液，清洗装置。 ②请对此简易供氧器提出具体改进建议： 。 【答案】（1）B→C→E （2） 乙 甲 选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体重量‌ 【解析】（1）实验室中以过氧化氢溶液和二氧化锰制备并收集一瓶干燥的氧气，该反应为固液常温型，发生装置选B，浓硫酸具有吸水性，可以干燥氧气，干燥装置选C，氧气密度比空气大，向上排空气法收集的氧气较干燥，收集装置选E，则所选仪器的连接顺序为B→C→E； （2）①过氧化氢在二氧化锰作为催化剂生成水和氧气，化学方程式为； 先将纯净水加入乙瓶中，为产生的氧气增加湿度，然后在甲瓶中加入氧化锰和过氧化氢溶液产生氧气，氧气通过甲瓶上端排向乙瓶； ②简易供氧器提出具体改进建议：选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体重量‌。 17.（2024·江苏连云港·二模）下列实验不能达到实验目的的是 A．鉴别硬水与软水 B．探究铁与锌的活动性强弱 C．探究燃烧需要达到着火点 D．探究温度对分子运动速率的影响 【答案】B 【详解】A、将等量的肥皂水加入水样中，泡沫多、浮渣少，是软水，泡沫少、浮渣多，是硬水，可以达到实验目的，故A不符合题意； B、该实验中，酸的种类不同，变量不唯一，无法探究铁与锌的金属活动性强弱，故B符合题意； C、该实验中，左边烧杯中白磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，右边烧杯中白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，可以达到实验目的，故C不符合题意； D、该实验中，温度不同，其它因素相同，且温度越高，红墨水的扩散速率越快，说明温度越高，分子的运动速率越快，可以达到实验目的，故D不符合题意。 18.（2024·江苏淮安·一模）下列方案设计能达到实验目的的是 A．①测定空气中氧气的含量 B．②比较MnO2和Fe2O3的催化效果 C．③探究溶剂种类对物质溶解性的影响 D．④探究燃烧的所有条件 【答案】C 【详解】A、测定空气中氧气的含量，若红磷少量，不能将氧气全部耗尽，使测得结果偏小，选项错误； B、比较MnO2和Fe2O3的催化效果，应控制变量，除催化剂不同外，其他条件均应相同，实验中过氧化氢溶液的浓度不同，不能用于比较MnO2和Fe2O3的催化效果，选项错误； C、向等量的碘（10g）中分别加入相同温度（20℃）相同体积（10mL）的水和酒精中，加入水的碘几乎不溶解，加入酒精的碘逐渐溶解，说明不同溶剂对物质的溶解性是不同的，选项正确； D、左侧白磷达到着火点燃烧，右侧红磷没有达到着火点不燃烧，说明燃烧需要可燃物达到着火点，没有探究燃烧需要氧气，选项错误； 19.（2022·江苏无锡·一模）甲乙两位同学用下图所示装置进行实验，验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。（M中盛放的是氢氧化钠溶液，N中盛放的是氢氧化钙溶液）      （1）甲同学先关闭K，缓缓通入二氧化碳 ，M、N中均无 变化。 （2）甲同学再打开K，继续通入二氧化碳，N中的现象为 反应的化学方程式为 。乙同学认为：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳，因此上述实验不足以证明二氧化碳能与氢氧化钠发生了反应。 （3）乙同学用洗涤干净的上述装置重新实验，分别量取50 mL上述溶液放入M、N中，关闭K，缓缓通入二氧化碳，并实时记录通入二氧化碳的体积，当看到现象是 说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应。实验中带孔玻璃球泡的作用是 。 【答案】（1）明显 （2）变浑浊 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O （3）N中溶液无明显变化且通入的二氧化碳体积远大于M中溶液的体积 可以使气体与溶液充分接触 【详解】（1）甲同学先关闭K，缓缓通入二氧化碳，因为二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠、水，二氧化碳气体通过氢氧化钠溶液后完全被吸收，所以M、N中均无明显变化。 （2）甲同学再打开K，继续通入二氧化碳，二氧化碳直接进入N中，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以N中的现象为变浑浊，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。乙同学认为：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳，因此上述实验不足以证明二氧化碳能与氢氧化钠发生了反应。 （3）乙同学用洗涤干净的上述装置重新实验，分别量取50 mL上述溶液放入M、N中，关闭K，缓缓通入二氧化碳，并实时记录通入二氧化碳的体积，当看到现象是N中溶液无明显变化且通入的二氧化碳体积远大于M中溶液的体积，说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应。实验中带孔玻璃球泡的作用是可以使气体与溶液充分接触。 20.（2024·江苏泰州·三模）食品脱氧剂能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，其主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠等。兴趣小组对某品牌的脱氧剂展开如下探究。 任务一：探究脱氧原理和硅藻土的最佳用量比 （1）按图1装置进行实验，利用氧气传感器测定密闭容器中氧气的含量变化，如图2所示。 结合图2分析，集气瓶②中铁粉发生脱氧反应的依据是 。 （2）脱氧剂中通常会加入一定量的硅藻土，主要作用是吸附水分，同时疏松配料，使铁粉更易与氧气接触。室温下，在一定量的脱氧剂中加入不同质量的硅藻土，测定密闭容器中氧气耗尽所需要的时间，如图3所示。图3是1.0 g脱氧剂中硅藻土用量与脱氧时间的关系图，可知：硅藻土的最佳用量比是 %。（用量比=） （3）硅藻土含量通常控制在最佳用量比，高于或低于最佳量时，脱氧速度均会减慢。请分析可能的原因：硅藻土用量过少时 。 任务二：验证“食品脱氧剂”中含有铁粉、活性炭 【进行实验】 （4）请完善下面表格。 步骤 现象 结论 步骤1；用剪刀剪开脱氧剂，倒在白纸上，观察颜色，用磁铁去充分吸引     脱氧剂中含有铁粉 步骤2：取步骤1中剩下的黑色固体少许，放在坩埚（耐高温仪器）中，坩埚上面盖一片内壁沾有石灰水的玻璃片，用电炉灼烧 黑色粉末燃烧，石灰水变浑浊 脱氧剂中含有活性炭粉 【交流反思】 （5）步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧的原因是 。 任务三：测定脱氧剂中铁粉的含量 兴趣小组欲测定脱氧剂中铁粉的含量，利用如图4所示装置（气密性良好）进行测定，已知氢气的密度为0.0899g/L。 【进行实验】 ①称取一定质量的脱氧剂置于烧瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀硫酸。 ②打开分液漏斗活塞，慢慢加入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞。 ③读出量筒内水的体积，即为氢气的体积，从而计算出铁粉的含量。 【分析交流】 （6）同学们和老师一起对实验进行分析，认为进行实验时会有较大误差，其可能的原因是 。 【调整方案】 （7）称取脱氧剂样品2.80g，置于烧瓶中，加入足量稀硫酸，充分反应，用电子天平进行称量，显示反应后总质量减少0.04g，计算该脱氧剂中铁粉的质量分数（写出具体计算过程）。 任务四：活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响 【进行实验】室温下，利用5g铁粉和10滴水，改变活性炭和氯化钠的用量（见表），用氧气传感器测定密闭容器中氧气含量变化，实验结果如图5、图6所示。 编号 铁粉/g 活性炭/g 氯化钠/g 1 5 0 1 2 5 0.75 0 3 5 0.75 1 4 5 1.5 1 5 5 a 2 （8）以实验3作为对照标准，则a= 。 （9）欲证明活性炭的量对脱氧效果的影响，需要做的一组实验是1，3和 。 （10）结合图6，可以得到的结论是 。 通过此次项目式学习，同学们认识到，学好化学知识，用好化学知识，能真正认识世界。 【答案】（1）氧气含量减小 （2）35 （3）吸收水分不足，反应不充分 （4）部分黑色粉末被吸起（答到有黑色粉末被吸起即可） （5）酒精燃烧也会生成二氧化碳 （6）加入的稀硫酸也占据了部分体积 （7）解：设该脱氧剂中铁粉的质量为x ， x=1.12g 铁粉的质量分数= 答：该脱氧剂中铁粉的质量分数为40% （8）0.75 （9）4 （10）在铁粉、水、活性炭质量相同时，氯化钠在0、1、2g时，（或“其它量相同时”）随着氯化钠用量的增加，脱氧反应速率加快 【详解】（1）根据图2分析，集气瓶②中氧气含量在下降，可作为判定铁粉发生脱氧反应的依据。 （2）根据图3中硅藻土用量在0.35g时，脱氧时间用时最小，此时为最佳用量。硅藻土的最佳用量比为。 （3）硅藻土的主要作用为吸附水分，硅藻土用量过少时，吸收水分不足，反应不充分。 （4）铁粉是黑色的，且铁粉能被磁铁吸引，故用剪刀剪开脱氧剂，倒在白纸上，观察颜色，用磁铁去充分吸引，现象是：部分黑色粉末被磁铁吸引。 （5）酒精燃烧生成二氧化碳和水，无法确定生成的二氧化碳是活性炭粉燃烧还是酒精燃烧生成的，故步骤2中用电炉灼烧而不用酒精灯灼烧。 （6）由于加入的稀硫酸也占据了部分体积，所以测得的氢气的体积偏大，故进行实验时会有较大误差。 （7）见答案。 （8）该实验探究活性炭和氯化钠的用量对脱氧效果的影响，根据控制变量的原则及表中数据可知，实验1、3、4中氯化钠的质量均为1克，氯化钠的质量相同，活性炭质量不同，是探究活性炭用量对脱氧效果的影响；而实验2、3、5是控制活性炭的质量，探究氯化钠用量对脱氧效果的影响，则a=0.75。 （9）根据控制变量的原则及表中数据可知，实验1、3、4中氯化钠的质量均为1克，氯化钠的质量相同，活性炭质量不同，是探究活性炭用量对脱氧效果的影响。 （10）由图可以看出，相同条件下，2、3、5实验中活性炭用量相等时，氯化钠的质量越大，氧气含量越少，即脱氧反应速率越快。则可以得到的结论是：在铁粉、水、活性炭质量相同时，氯化钠用量在0、1、2g时，随着氯化钠用量增加，脱氧反应速率加快，故填：在铁粉、水、活性炭质量相同时，氯化钠用量在0、1、2g时，随着氯化钠用量增加，脱氧反应速率加快（答案合理即可）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$