内容正文:
热点题型03 实验方案的设计与评价
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.热点考点诠释:知热点、掌技巧、攻薄弱
考点01 实验方案的设计
考点02 实验方案的评价
4.限时检测训练:热点通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
江苏中考化学对实验方案的设计与评价题型考查频率高、分值占比大(约15%-20%),主要分布在实验探究题、综合应用题及材料分析题中。该题型要求学生基于实验目的设计合理方案,或对已有方案进行科学性、可行性、安全性评价,综合考查逻辑思维、实验操作能力和科学素养。主要考查角度有:
1.实验方案设计类。如考查物质性质验证实验、反应条件探究实验、定量测定实验等;
2.实验方案评价类。如考查科学性评价、可行性评价、安全与环保性评价等。
1.高频考点延续与创新。考查数字化实验设计,如传感器应用:利用pH传感器、温度传感器、气体浓度传感器优化传统实验(如中和反应终点判断);考查绿色化学理念融入,如微型实验设计:减少试剂用量(如用点滴板进行离子检验);如循环利用设计:实验产物作为其他反应的原料(如CO₂捕集后用于制甲醇)。
2. 实验探究题新动向。考查跨学科综合实验,如化学-生物结合:探究酶催化H₂O₂分解的最适pH(需控制温度变量);考查工业生产情境实验,如流程优化设计:模拟工业炼铁中的尾气处理(CO循环利用)等。
考点01 实验方案的设计
1. 概念理解:根据提出的问题或猜想与假设的问题,进行实验方案的设计,从而对所提问题的正确性进行验证。
2. 基本原则:
(1) 科学性:实验原理、方法和操作过程必须科学、严谨、合理。
(2) 可行性:设计的实验方案要切实可行,所用试剂、装置安全可靠。
(3) 安全性:避免带有危险性的操作,如使用可燃性气体时,实验前要验纯;进行有毒气体的实验时,应在通风橱中进行,并注意对尾气的处理等,以防造成环境污染和人身伤害。
(4) 简约性:实验设计应该简单易行,要能在较短的时间内完成实验,且效果明显。
3. 一般思路:① 明确目的原理,弄清题目要求;② 选择合适的仪器、试剂;③ 设计装置步骤;④ 记录现象和数据,要全面、及时、准确;⑤ 分析得出实验结论。
4. 常用方法:
(1) 对比实验设计。
(2) 控制变量法实验设计: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。控制变量法在实验数据的表格上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。
考点02 实验方案的评价
1. 概念理解:指对所设计的实验方案、实验步骤、实验装置等进行否定或指出不合理的地方,使其达到最优化。
2. 评价原则:
(1) 方案在理论上是否科学合理、是否可行。
(2) 实验操作步骤是否简单易行、现象是否明显。
(3) 方案是否能节约试剂、降低成本或提高产品质量。
(4) 是否节能环保等。
考向01 实验方案的设计----检验、鉴别、除杂
1.(2024·江苏淮安·三模)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
鉴别硫酸铵和氯化铵
取样,分别加入熟石灰研磨后闻气味
B
除去中的
将混合气体通过饱和的碳酸氢钠溶液
C
检验氢氧化钠固体部分变质
取样,加入足量氢氧化钙溶液,过滤;滤液中加酚酞
D
分离二氧化锰和氯化钾固体
加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣、干燥;滤液蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、硫酸铵和氯化铵中均含有铵根离子,则硫酸铵、氯化铵与熟石灰混合研磨均能放出具有刺激性气味的氨气,现象相同,不能鉴别硫酸铵和氯化铵,不能达到实验目的,不符合题意;
B、将混合气体通过饱和的碳酸氢钠溶液,与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水,能除去杂质,但会引入新杂质二氧化碳,不符合除杂原则,不能达到实验目的,不符合题意;
C、氢氧化钠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,则部分变质的氢氧化钠固体中含有碳酸钠和氢氧化钠,取样加入足量氢氧化钙溶液,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,产生白色沉淀,说明含有碳酸钠,向过滤后得到的滤液中滴加酚酞,碱性溶液遇酚酞变红,由于氢氧化钙溶液是足量的且反应生成了氢氧化钠,因此不能检验原固体中是否含有氢氧化钠,则无法检验氢氧化钠固体部分变质,不能达到实验目的,不符合题意;
D、二氧化锰难溶于水,氯化钾易溶于水,则加入足量水溶解、过滤,将滤渣洗涤、干燥能分离得到二氧化锰;将滤液蒸发结晶能分离得到氯化钾,能达到实验目的,符合题意。
故选:D。
2.(2025·江苏无锡·一模)下列各组实验方法能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别NaOH和NaCl固体
取样,分别加适量水溶解,溶液温度升高的是NaOH
B
除去Ca(OH)2中的CaCO3
加入过量稀盐酸,过滤
C
鉴别木炭和氧化铜粉末
观察颜色,黑色的是木炭粉
D
检验CO2中混有的HCl气体
将气体通入紫色石蕊溶液,溶液变红说明有HCl气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A、取样,分别加适量水,氢氧化钠溶于水,放出大量的热,硝酸铵溶于水吸热,溶液温度降低,故溶液温度升高的是NaOH固体,符合题意;
B、盐酸既能与碳酸钙反应也能与氢氧化钙反应,除去了主要物质,不符合除杂原则,不符合题意;
C、木炭和氧化铜粉末均是黑色的,观察颜色,无法区分,不符合题意;
D、将气体通入紫色石蕊溶液,氯化氢能溶于水形成盐酸,二氧化碳能与水反应生成碳酸,盐酸和碳酸均显酸性,均能使紫色石蕊试液变红,故溶液变红,不能说明含有HCl,不符合题意。
故选A。
考向02 实验方案的设计----除杂
3.(2024·江苏无锡·一模)下列实验操作中(括号内为杂质)能达到实验目的的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
H2、CH4气体
鉴别
点燃,火焰上方罩干冷烧杯,观察现象
B
KCl固体和NH4Cl
鉴别
分别加熟石灰研磨,闻气味
C
Na2SO4固体中混有MgSO4
除杂
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、过滤
D
NaOH溶液中混有Na2CO3
除杂
加入适量CaCl2溶液,振荡、静置、过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、甲烷燃烧生成二氧化碳和水;氢气燃烧生成水,罩干冷烧杯,均出现水雾,不可鉴别,选项错误;
B、KCl固体和NH4Cl分别加熟石灰研磨,氯化钾和熟石灰不反应,氯化铵和熟石灰生成氨气,有刺激性气味,可鉴别,选项正确;
C、Na2SO4和氢氧化钠不反应,MgSO4和氢氧化钠生成硫酸钠和氢氧化镁,过滤,可除去杂质,但过滤后得到的是硫酸钠溶液因此没有得到原固体硫酸钠,选项错误;
D、氢氧化钠和氯化钙不反应,和碳酸钠生成碳酸钙和氯化钠,引入新杂质氯化钠,选项错误。
故选B。
4.(2024·江苏南京·二模)下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中正确的是
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
气体
缓缓通过灼热的氧化铜
B
溶液
加入过量铁粉,过滤
C
加水充分溶解、过滤、洗涤、干燥
D
将固体混合物高温煅烧至固体质量不再减少为止
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、氧气与灼热的氧化铜不反应,不能除去氮气中的氧气,不符合除杂原则,不符合题意;
B、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,除去了原物质硫酸铜,不符合除杂原则,不符合题意;
C、氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,加水充分溶解、过滤、洗涤、干燥得到的是二氧化锰,除去了原物质氯化钾,不符合除杂原则,不符合题意;
D、碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳,将固体混合物高温煅烧至固体质量不再减少为止,得到氧化钙且不会引入新杂质,符合除杂原则,符合题意。
故选:D。
考向03 实验方案的评价
5. (2024·江苏盐城·二模)下列实验方案设计不合理的是
选项
实验目的
实验方案
A
分离二氧化锰和氯化钾固体
溶解、过滤,滤液蒸发,滤渣洗涤干燥
B
鉴别真假黄金(假黄金是黄铜)
取样,在空气中灼烧,观察是否变黑
C
验证铁的活动性强于铜
将铜放入硫酸亚铁溶液中,观察现象
D
判断一种气体是否为NH3
伸入湿润的蓝色石蕊试纸,观察试纸是否变红
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、为分离二氧化锰和氯化钾固体,二氧化锰难溶于水,氯化钾可溶于水,则通过溶解、过滤,滤液蒸发,滤渣洗涤干燥,该选项设计合理;
B、黄铜为铜锌合金,铜加热会生成黑色的氧化铜,但真金不怕火炼,则能鉴别,该选项设计合理;
C、为验证铁的活动性强于铜,可将铜放入硫酸亚铁溶液中,观察无明显现象,证明铜不能置换出铁,则可验证铁的活动性强于铜,该选项设计合理;
D、判断一种气体是否为NH3,因为氨气溶于水显碱性,故伸入湿润的红色石蕊试纸,观察试纸是否变蓝,该选项设计不合理。
故选D。
6.(2024·江苏无锡·一模)铁红(主要成分为Fe2O3)是一种用途广泛的颜料,工业上有两种方案利用废铁屑制备铁红,流程如下:
(1)碳酸钠溶液能洗去油污,说明溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)为加快反应①的速率,可采取的措施是 ,溶液A中溶质主要成分是 。硫酸溶液需过量,但不宜过多,理由是 。
(3)Fe(OH)3是一种红褐色沉淀,操作Ⅰ的名称是 ,调pH过程中加入适量NaOH溶液而不加入Ca(OH)2溶液的原因是 。
(4)反应⑤过程中还有二氧化碳生成,写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)碱性
(2) 升高温度、增大反应物浓度、增大接触面积(合理即可) 硫酸亚铁、硫酸(FeSO4、H2SO4) 太多过量的硫酸会增加后续处理的成本
(3) 过滤 调 pH 过程中,若加入生成Ca(OH)2溶液,会生成微溶于水的硫酸钙,影响产品的纯度
(4)4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2
【解析】(1)碳酸钠溶液能洗去油污,是因为碳酸钠溶液呈碱性,能与油污发生反应;
(2)为加快反应①的速率,可以采取的措施有升高温度、增大反应物浓度、增大接触面积等;根据流程可知,反应①是铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,所以溶液 A 中溶质主要成分是硫酸亚铁和硫酸(过量的);硫酸溶液需过量,是为了保证铁屑完全反应,但不宜过多,根据流程图可知,后续的硫酸是用碱或NH4HCO3溶液除去,因此太多过量的硫酸会增加后续处理的成本;
(3)操作Ⅰ是将沉淀从溶液中分离出来,所以名称是过滤;氢氧化钙与硫酸反应生成微溶于的硫酸钙和水,调 pH 过程中加入适量 NaOH 溶液而不加入 Ca(OH)2溶液,原因是调 pH 过程中,若加入生成Ca(OH)2溶液,会生成微溶于水的硫酸钙,影响产品的纯度;
(4)反应⑤过程中还有二氧化碳生成,则该反应是碳酸亚铁在空气在灼烧过程中与氧气反应生成氧化铁和二氧化碳,反应的化学方程式为4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2。
考向04 实验方案的设计与评价综合题
7.(2024·安徽合肥·三模)我国古法制硝(KNO3)的主要步骤为:取土→淋硝→熬硝。
步骤I.取土
采撷硝土[富含KNO3、Ca(NO3)2和NaCl]备用。
(1)上述涉及到的物质属于复合肥的是 (填名称)。
步骤II.淋硝
木桶内铺上木板和稻草,将硝土和草木灰(主要成分为K2CO3)的混合物置于其上,浇入井水,于木桶下方导出“硝水”(含KNO3和NaCl),如图1。
(2)稻草相当于实验室过滤操作的 (填实验用品)。
(3)写出草木灰主要成分与硝士中Ca(NO3)2反应的化学方程式: 。
步骤III.熬硝
熬制“硝水”得到“浓硝水”;降温结晶,净化后得“火硝”(即KNO3晶体)。
(4)图2为硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。欲将180g硝酸钾溶液从A点状态转化为B点,合理的措施有 ,从A点状态转化为B点过程中硝酸钾溶液的溶质质量分数变化 。
(5)设计实验验证“浓硝水”中含Cl-: (写出具体步骤)。
(6)将草木灰溶于水,静置后取少量上层清液,滴入酚酞溶液变红色,则草木灰溶液呈碱性。
小红的猜想:草木灰中K+使溶液显碱性
你的猜想:草木灰中 使溶液显碱性
请设计实验证明你的猜想正确,你的方案是 。
【答案】(1)硝酸钾
(2)滤纸
(3)
(4) 降温至20℃,过滤 溶质质量分数先不变再减小
(5)取样于试管中,加入硝酸银和稀硝酸,若产生白色沉淀,说明“浓硝水”中有氯离子
(6) 取样碳酸钠溶液与试管中,滴入酚酞溶液,若变红色,说明草木灰中碳酸根离子使溶液呈碱性;或取样于试管中,加入酚酞溶液,加入足量氯化钙溶液,溶液由红色变为无色,说明木灰中碳酸根离子使溶液呈碱性(其他答案合理也可)
【解析】(1)复合肥是指含有氮、磷、钾元素三种元素至少两种的化肥;硝酸钾中含有钾元素和氮元素,属于复合肥,硝酸钙中含有氮元素,不属于复合肥,氯化钠中不含有氮、磷、钾元素三种元素,不属于化肥,故填:硝酸钾;
(2)木桶分离溶液与难溶性物质,相当于过滤操作,稻草相当于滤纸,故填:滤纸;
(3)草木灰的成分是碳酸钾,能和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾,故填:;
(4)欲将180g硝酸钾溶液从A点状态转化为B点,可以先降温至20℃,过程中有固体析出,在过滤得到20℃下饱和溶液,故填:降温至20℃,过滤;
相同溶剂中B点溶解的溶质的质量更少,B点的溶质质量分数相比A更小,A是50℃时的不饱和溶液,B是20℃时的饱和溶液,故填:溶质质量分数先不变再减小;
(5)检验氯离子可以加入硝酸银溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,故填:取样于试管中,加入硝酸银和稀硝酸,若产生白色沉淀,说明“浓硝水”中有氯离子;
(6)草木灰的主要成分是碳酸钾,可能是钾离子或碳酸根离子使溶液呈碱性,可以设计实验对比证明;如利用溶液对比证明,可以选择碳酸钠溶液,与碳酸钾溶液均含有碳酸根离子,溶液都呈碱性,说明草木灰中碳酸根离子使溶液呈碱性;故填:;
也可将碳酸根离子反应掉,如加入足量的、中性的氯化钙溶液,直至不再产生沉淀,溶液碱性消失,说明草木灰中碳酸根离子使溶液呈碱性;
故填:取样碳酸钠溶液与试管中,滴入酚酞溶液,若变红色,说明木灰中碳酸根离子使溶液呈碱性;或取样于试管中,加入酚酞溶液,加入足量氯化钙溶液,溶液由红色变为无色,说明木灰中碳酸根离子使溶液呈碱性(其他答案合理也可)。
8. (2024·江苏苏州·二模)水是生命之源,水及其溶液在生活和生产中有着重要的作用。
(1)自然界的水循环通过水的三态变化实现。三态变化的过程中,水分子的 (填字母)发生改变。
a.质量 b.构成 c.化学性质 d.分子间隔 e.运动速率
(2)今年我市不少小区安装了便民直饮水机,其净水流程如图所示:
①上述三级处理器涉及的净水原理均为 (填“物理”或“化学”)变化。
②水中的细菌、病毒等微生物被精滤器中的超滤膜除去,是因为超滤膜的孔径 (填“大于”或“小于”)细菌、病毒等微生物的粒径。
③若没有砂滤器,则对后续净水造成的影响是 。
(3)实验室采用蒸馏法将天然水净化,如图所示。
①由图分析,冷凝水下进上出循环的目的是 。
②铈的化合物具有良好的光学、电学性质,广泛应用于平板显示和计算机芯片等领域。如图1所示是硝酸钾(KNO3)与硫酸铈[Ce2(SO4)3]的溶解度曲线。若硫酸铈固体中混有少量硝酸钾杂质,则提纯硫酸铈的实验方案是:常温下将固体混合物边加水边搅拌至 ,然后 ,过滤,洗涤干燥所得固体即纯净硫酸铈。
③硫酸铈[Ce2(SO4)3]可由Ce(SO4)2与H2O2反应制得,同时生氧气和硫酸,试写出该反应的化学方程式: 。
④已知Ce(SO4)2与H2O2反应的速率与温度的关系如图2所示。当温度高于T0时,反应速率逐渐减小的可能原因是 。
【答案】(1)de/ed
(2) 物理 小于 使净水速度变慢,净水效率降低
(3) 使整个冷凝管充满水,让水蒸气充分液化 刚好溶解 逐渐加热升温至有大量晶体析出 2Ce(SO4)2+H2O2=Ce2(SO4)3+O2↑+H2SO4 随温度升高,过氧化氢分解加快,使反应物浓度降低
【解析】(1)三态变化的过程中,没有新物质生成,水分子的分子间隔、运动速率发生改变,水分子的质量不变,水分子的构成不变、水分子的化学性质不变;
故选de;
(2)①上述三级处理器是将固体和液体分离,没有新物质生成,涉及的净水原理均为物理变化;
②水中的细菌、病毒等微生物被精滤器中的超滤膜除去,是因为超滤膜的孔径小于细菌、病毒等微生物的粒径;
③若没有砂滤器,炭滤器会堵塞,则对后续净水造成的影响是使净水速度变慢,净水效率降低;
(3)①由图分析,冷凝水下进上出循环的目的是使整个冷凝管充满水,让水蒸气充分液化;
②硝酸钾的溶解度随温度的升高而增大,硫酸铈的溶解度随温度的升高而减小,若硫酸铈固体中混有少量硝酸钾杂质,则提纯硫酸铈的实验方案是常温下将固体混和物边加水边搅拌至刚好溶解,然后逐渐加热升温至有大量晶体析出,过滤,洗涤干燥所得固体即纯净硫酸铈;
③硫酸饰[Ce2(SO4)3]可由Ce(SO4)2与H2O2反应制得,同时生氧气和硫酸,该反应的化学方程式:2Ce(SO4)2+H2O2=Ce2(SO4)3+O2+H2SO4;
④温度升高,过氧化氢分解,浓度变小,反应速率变慢,当温度高于T0时,反应速率逐渐减小的可能原因是随温度升高,过氧化氢分解加快,使反应物浓度降低,反应速度减慢。
1.(2024·江苏连云港·模拟预测)下列实验方案不能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去中混有的少量
将气体通过灼热的铜网
B
检验氢氧化钠溶液是否变质
滴加无色酚酞溶液,观察颜色
C
鉴别铵盐氮肥和尿素【】
取样,分别加入熟石灰混合研磨,闻气味
D
分离与的混合物
加水溶解、过滤(洗涤、干燥)、蒸发
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,实验方案能达到目的;
B、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,氢氧化钠和碳酸钠溶液均显碱性,均能使无色酚酞溶液变红色,不能检验氢氧化钠溶液是否变质,实验方案不能达到目的;
C、取样,分别加入熟石灰混合研磨,闻气味,产生有刺激性气味气体的是铵态氮肥,无明显气味的是尿素,可以鉴别,实验方案能达到目的;
D、MnO2不溶于水,KCl可溶于水,固体混合物加水充分溶解、过滤后,将滤液蒸发结晶得到KCl,将滤渣洗涤、干燥得到MnO2,实验方案能达到目的;
故选B。
2.(2025·江苏扬州·一模)下列实验方案能达到实验目的是
选项
实验目的
实验方案
A
实验室制备二氧化碳
向装有石灰石的锥形瓶中倒入一定量稀硫酸
B
检验生石灰中是否含有熟石灰
取样加水溶解,滴加酚酞溶液,观察是否变红
C
除去氯化钠中少量的碳酸钠
加入过量的氯化钙溶液,过滤;滤液蒸发结晶
D
鉴别硫酸铵和硫酸钠
加熟石灰研磨,闻是否有氨臭味
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A、硫酸与石灰石中的碳酸钙反应生成的硫酸钙是微溶物,会覆盖在石灰石表面,阻止反应的进一步进行,导致无法持续生成二氧化碳,故A错误;
B、生石灰与水反应生成氢氧化钙,所以不能用酚酞溶液检验是否含有氢氧化钙,故B错误;
C、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可以除去碳酸钠,但加入的氯化钙过量,引入了新杂质,故C错误;
D、硫酸铵和熟石灰研磨,生成氨气,能闻到氨味;硫酸钠与熟石灰不反应,无明显现象,故D正确。
故选D。
3.(2024·江苏南通·二模)下列是一组涉及“水”的实验,有关实验的分析与评价正确的是
A.实验一不能说明CO2与H2O发生了化学反应
B.实验二中饱和澄清石灰水变浑浊的原因是Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
C.实验三说明水是由氢气和氧气组成
D.通过实验四可知,CuSO4固体能用于检验市售无水酒精中是否含有水分
【答案】D
【解析】A.实验一中,干燥的紫色石蕊试纸遇二氧化碳不变色,湿润的紫色石蕊试纸遇二氧化碳变红,说明二氧化碳与水反应生成了酸,故A错误;
B.实验二中,饱和澄清石灰水变浑浊的原因是加入生石灰,生石灰和水反应放热,使溶液温度升高。Ca(OH)2溶解度随温度升高而减小,升高温度,饱和溶液析出氢氧化钙固体,故B错误;
C.实验三中,水是由氢元素和氧元素组成的,故C错误;
D.无水硫酸铜遇水变蓝,所以实验四中,无水硫酸铜固体能用于检验市售无水酒精中是否含有水分,故D正确。
故选:D。
4.(2025·江苏无锡·一模)下列家庭实践活动不能达到目的的是
A.用小苏打和食醋制取少量二氧化碳
B.用灼烧闻气味的方法分辨棉制品和羊毛制品
C.用电解水的方法制取少量氧气
D.洁厕剂和炉具清洁剂混合提升去污效果
【答案】D
【解析】A、小苏打是碳酸氢钠的俗称,能与食醋反应生成二氧化碳气体,可制取少量二氧化碳,故选项能达到实验目的;
B、分别取样灼烧,闻气味,产生烧焦羽毛气味的是羊毛制品,产生烧纸气味的是棉制品,可以鉴别,故选项能达到实验目的;
C、水通电分解生成氢气和氧气,可用电解水的方法制取少量氧气,故选项能达到实验目的;
D、洁厕剂和炉具清洁剂中分别含有盐酸、氢氧化钠,盐酸、氢氧化钠能发生中和反应,洁厕剂和炉具清洁剂混合会降低去污效果,故选项不能达到实验目的。
故选D。
5.(2024·江苏宿迁·三模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
物质
实验目的
方案、主要操作
A
硝酸铵和氢氧化钠固体
鉴别
加适量水,搅拌,测量温度
B
与氢氧化钠中和后,盐酸是否过量
检验
取样,滴加硝酸银溶液,观察有无沉淀
C
MnO2中混有的KCl
除杂
加水溶解,过滤、蒸发结晶
D
铁粉和硫酸铜粉末
分离
溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A、硝酸铵固体溶于水吸热使温度降低;氢氧化钠固体溶于水放热使温度升高,则加适量水搅拌、测量温度能鉴别硝酸铵和氢氧化钠固体,能达到实验目的,符合题意;
B、盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,氯化钠和盐酸中都含有氯离子,氯离子能与银离子结合生成氯化银沉淀,无论盐酸是否过量,取样滴加硝酸银溶液,都能观察到有沉淀生成,不能达到实验目的,不符合题意;
C、二氧化锰难溶于水,氯化钾易溶于水,加水溶解、过滤、蒸发结晶得到的是氯化钾,除去了原物质二氧化锰,不符合除杂原则,不能达到实验目的,不符合题意;
D、加水溶解时铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,不能达到实验目的,不符合题意。
故选:A。
6.(24-25九年级下·江苏扬州·阶段练习)下列对物质的检验、鉴别和除杂方法或者操作正确的一组是
A.鉴别甲烷和一氧化碳:将气体点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,观察现象
B.除去KNO3溶液中少量的NaCl:蒸发结晶,过滤,洗涤,干燥
C.除去氧化铜中少量的碳粉:隔绝空气加强热
D.除去氮气中混有的少量氧气:将气体通过灼热的碳粉
【答案】A
【解析】A、甲烷燃烧生成二氧化碳和水,一氧化碳燃烧只生成二氧化碳。将气体点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,若烧杯内壁出现水珠,则该气体为甲烷;若烧杯内壁无明显现象,则该气体为一氧化碳,该实验方法能达到实验目的,故A选项符合题意。
B、KNO3的溶解度随温度变化较大,NaCl的溶解度随温度变化较小。蒸发结晶会使KNO3和NaCl都结晶析出,不能达到除去NaCl的目的,应该采用降温结晶的方法,该实验方法不能达到实验目的,故B选项不符合题意。
C、隔绝空气加强热,炭粉会与氧化铜发生反应生成铜和二氧化碳,会将主要物质氧化铜也反应掉,不符合除杂原则,该实验方法不能达到实验目的,故C选项不符合题意。
D、除去氮气中混有的少量氧气,将气体通过灼热的碳粉,碳粉和氧气发生反应生成二氧化碳,会产生新的气体杂质,不符合除杂原则,故D选项不符合题意。
故选A。
7.(2025·江苏徐州·一模)下列实验方案,能达到实验目的的是
A.稀释浓硫酸:将水倒入浓硫酸中并用玻璃棒不断搅拌
B.除去CaCO3粉末中少量CaO:加入稀盐酸,充分反应
C.区分甲烷和氢气:分别点燃,在火焰上罩一个干燥的烧杯
D.探究微观粒子的运动性:将蘸有酚酞溶液的棉球靠近浓氨水,棉球变红
【答案】D
【解析】A、浓硫酸溶于水时要放出大量的热,而且浓硫酸密度大于水的密度,稀释浓硫酸时应将浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;若将水倒入浓硫酸中,水的密度较小,浮在浓硫酸上面,溶解时放出的热量使水立刻沸腾并飞溅。A不能达到实验目的,不符合题意;
B、由于碳酸钙、氧化钙都能与稀盐酸反应,所以该方案不能除去碳酸钙粉末中少量氧化钙。B不能达到实验目的,不符合题意;
C、由于甲烷和氢气燃烧都能生成水,所以该方案不能区分甲烷和氢气。C不能达到实验目的,不符合题意;
D、由于氨水显碱性,碱性物质使酚酞溶液变红,所以将蘸有酚酞溶液的棉球靠近浓氨水,棉球变红,说明浓氨水易挥发,氨分子在不断的运动。所以该方案可以探究微观粒子的运动性,能达到实验目的。D能达到实验目的,符合题意。
综上所述:选择D。
8.(2025·江苏徐州·一模)实验设计是化学探究的基础,下列实验设计能达到实验目的是
选项
实验目的
实验方案
A
证明纸张中含有碳元素
取样灼烧,将燃烧产生的气体通入澄清石灰水
B
分离提纯氯化钾中的二氧化锰
取样加水溶解后,过滤、蒸发结晶
C
除去铁制品表面的铁锈
长时间浸在足量的稀盐酸中
D
证明氢氧化钠溶液是否变质
取样加入几滴盐酸,观察是否有气泡冒出
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A、证明纸张中含有碳元素,取样灼烧,将燃烧产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,根据反应前后元素种类不变,纸张中一定含有碳元素,可能含有氧元素,选项正确;
B、分离提纯氯化钾中的二氧化锰,氯化钾溶于水,二氧化锰不溶,取样加水溶解后,过滤,对滤纸上的固体进行洗涤干燥,得到纯净的二氧化锰,蒸发结晶得到的是氯化钾,选项错误;
C、除去铁制品表面的铁锈,长时间浸泡在稀盐酸中,当铁锈与稀盐酸反应完后,铁会与稀盐酸反应,选项错误;
D、氢氧化钠变质是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,若溶液中同时含有氢氧化钠和碳酸钠,滴入盐酸时,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,后与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故取样加入几滴盐酸,没有气泡产生,不能说明样品中没有碳酸钠,应加入足量的盐酸,观察现象,选项错误;
故选A。
9.(2024·江苏宿迁·一模)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别碳酸钙、氢氧化钠、硫酸铜固体
加水溶解
B
比较金属铜、银活动性强弱
分别将铜、银加入稀盐酸中
C
分离铁粉和铜粉的混合物
用磁铁吸引
D
除去溶液中的
加入过量铁粉、过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、碳酸钙不易溶于水,氢氧化钠溶于水放热,硫酸铜溶于水溶液呈蓝色,故加水溶解能区别三者,故A不符合题意;
B、铜、银均与稀盐酸不反应,故无法比较金属铜、银活动性强弱,故B符合题意;
C、磁铁能吸引铁粉,不能吸引铜粉,故可以分离铁粉和铜粉的混合物,故C不符合题意;
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,过滤可将铜和过量的铁粉过滤出去,可以达到实验目的,故D不符合题意。
故选B。
10.(2024·江苏常州·二模)下列实验中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
制备氯化亚铁溶液
向盛有氧化铁的烧杯中,逐滴加入稀盐酸至固体消失
B
分离和NaCl的固体混合物
将混合物放入烧杯,加入足量水搅拌,充分溶解,过滤
C
除去二氧化碳中的水蒸气
将混合气体通过盛入浓硫酸的洗气瓶
D
鉴别NaOH溶液和溶液
取样,滴加酚酞试液变红的是NaOH
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A、向盛有氧化铁的烧杯中,逐滴加入稀盐酸至固体消失,稀盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水,不能制备氯化亚铁溶液,不能达到实验目的,不符合题意;
B、二氧化锰难溶于水,氯化钠易溶于水,将混合物放入烧杯,加入足量水搅拌,充分溶解后过滤,将滤渣洗涤、干燥能分离得到二氧化锰,将滤液蒸发能分离得到氯化钠,则该实验操作不能达到实验目的,不符合题意;
C、浓硫酸具有吸水性且不与二氧化碳反应,可用于干燥二氧化碳气体,则将混合气体通过盛入浓硫酸的洗气瓶,能除去二氧化碳中的水蒸气,能达到实验目的,符合题意;
D、氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液均显碱性,均能使酚酞试液变红,则取样滴加酚酞试液不能鉴别NaOH溶液和溶液,不能达到实验目的,不符合题意。
故选:C。
11.(2025·江苏扬州·一模)某过氧化镁(MgO2)样品中含有少量MgO,为测定其中MgO2的质量分数,小组同学设计了如下实验流程。下列说法正确的是
已知:MgO2+2HCl = MgCl2+H2O2
A.为确保样品完全反应,步骤Ⅰ加入的盐酸越多越好
B.证明NaOH过量的方法是:静置悬浊液B,向上层清液中滴加MgCl2溶液,产生白色沉淀
C.步骤Ⅲ中过滤时滤纸破损或洗涤不干净都会使沉淀质量偏大
D.根据流程中的数据,可算出该样品中MgO2的质量分数约为58.3%
【答案】BD
【解析】A、加入盐酸太多,后续氢氧化钠还要除去过量的盐酸,太浪费,该选项说法不正确;
B、若想证明加入氢氧化钠过量,应向上层清液继续滴加氯化镁,若有白色沉淀产生,则说明已过量,该选项说法正确;
C、若步骤Ⅲ中过滤时滤纸破损会使部分沉淀进入滤液,导致称量的沉淀质量偏小,洗涤不干净会使沉淀表面附着杂质,导致沉淀质量偏大,该选项说法不正确;
D、假设生成11.6g氢氧化镁沉淀时,需要的氧化镁的质量为x,根据镁原子守恒,则
解得x=8g
设过氧化镁的质量为y,则
解得y=5.6g
则该样品中MgO2的质量分数约为,该选项说法正确。
故选BD。
12.(2024·江苏苏州·二模)将草酸(,沸点约,分解温度约)隔绝空气加热,得到的混合气体(已知草酸可分解为、,草酸钙难溶于水)。为探究的成分,设计如下图所示实验。下列说法不正确的是
A.草酸中的化合价是+3
B.若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊.则中一定含
C.若甲试管内溶液变浑浊,则中一定含有
D.若加热所得混合物不经充分冷却,则中可能混有草酸蒸气
【答案】C
【解析】A、草酸化学式为H2C2O4,其中氢元素化合价为+1,氧元素化合价为-2,设碳元素化合价为x,根据化合物中各元素化合价代数和为0 可知:,即碳元素的化合价为+3,故A不符合题意;
B、丙中固体变黑是因为氧化铁和一氧化碳反应生成了黑色的铁粉和二氧化碳,二氧化碳使丁试管内溶液变浑浊,则M中一定含有CO,故B不符合题意;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,但题干提供信息,草酸的沸点低于分解温度,草酸在分解时会有一部分草酸变为草酸蒸气,进入澄清石灰水中生成草酸钙沉淀,也可以使澄清石灰水变浑浊,故若甲试管内溶液变浑浊,则M中不一定含有CO2,故C符合题意;
D、因为草酸(H2C2O4),沸点约150℃,分解温度约190℃,如果温度没有冷却到150℃以下,则M中可能混有草酸蒸气,故D不符合题意。
故选C。
13.(2025·江苏扬州·一模)去皮的苹果若放置在空气中,苹果中的多酚类化合物在多酚氧化酶和氧气的作用下,转变为褐色物质而发生褐变。研究人员为探究苹果褐变的影响因素,将去皮的苹果分别用水、1%的氯化钠溶液和1%的柠檬酸溶液进行处理后,记录苹果褐变情况,实验结果如图所示(纵坐标表示的值越高,褐变越明显)。下列说法中不正确的是
A.苹果褐变的过程是氧化反应
B.将去皮的苹果保存于水中可以避免褐变
C.实验研究范围内,时间越长、苹果褐变越明显
D.对比用水处理的曲线,柠檬酸促进褐变、氯化钠抑制褐变
【答案】B
【解析】A、苹果褐变是由于在多酚氧化酶的催化作用下,多酚化合物在空气中发生氧化反应,生成了褐色的物质,故选项说法正确;
B、由图可见,浸泡在水中的苹果褐变程度虽然比浸泡在柠檬酸中的要低,但仍明显逐渐增加,苹果褐变,故选项说法错误;
C、由图可知,实验研究范围内,时间越长,苹果褐变越明显,故选项说法正确;
D、对比水处理的曲线,柠檬酸处理曲线上升更快、褐变更明显,氯化钠处理曲线上升最慢,说明柠檬酸对褐变有促进作用而氯化钠能抑制褐变,故选项说法正确。
故选:B。
14.(23-24九年级上·江苏泰州·期中)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。
15.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)某化学兴趣小组为探究分子的运动情况,利用如图所示装置完成实验。
实验一:将浓氨水加入左侧试管中,3分钟后观察到ba段滤纸条先变红。
实验二:换一根湿润的酚酞滤纸条,微微加热试管,发现 ba 段滤纸条更快变红。
下列说法错误的是
A.实验中使用气球可缓冲管内气压
B.实验一中观察到滤纸条变红,说明分子不停做无规则运动
C.实验一和实验二对比说明温度升高,分子运动速率加快
D.该实验无法判断相同条件下氨气与空气的密度大小
【答案】D
【解析】A、实验二加热会导致试管内温度升高,气压增大,使用气球是为了缓冲管内气压的骤然升高,说法正确;
B、实验一中观察到滤纸条变红,说明分子不停做无规则运动,说法正确;
C、实验二微微加热试管,发现ba段滤纸条更快变红,所以实验一和实验二对比说明温度升高,分子运动速率加快,说法正确;
D、实验一:将浓氨水加入左侧试管中,3分钟后观察到ba段滤纸条先变红,所以实验一能说明分子不停做无规则运动,还能说明相同条件下氨气的密度比空气小,说法不正确;
故选D。
16.(24-25九年级下·江苏泰州·阶段练习)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并验证CO的有关性质。已知:HCOOHCO↑+H2O,下列说法不正确的是
A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既检验、并除去了CO2,又进行了尾气处理
D.随着反应进行,产生CO气体速率逐渐减小,原因之一是浓硫酸浓度降低
【答案】A
【解析】A、一氧化碳具有可燃性,若先点燃乙处酒精灯,装置内是空气,此时滴加HCOOH产生的一氧化碳与空气混合,加热时可能会发生爆炸,应该先滴加HCOOH产生一氧化碳,排尽装置内的空气后,再点燃乙处酒精灯,故A选项符合题意;
B、丙装置连接在乙(加热氧化铁)和丁(澄清石灰水)之间,当丁中的液体因温度变化等原因可能产生倒吸时,丙可以起到缓冲作用,防止倒吸进入乙装置,故B选项不符合题意;
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以丁中澄清石灰水可以检验并除去生成的二氧化碳;另外随着反应的进行,气体不断流入丁中,石灰水被排入戊中,未完全反应的一氧化碳被收集到丁中,达到尾气处理的目的,故C选项不符合题意;
D、在反应HCOOHCO↑+H2O中,浓硫酸作催化剂,随着反应进行,有水生成,会使浓硫酸浓度降低,从而导致产生CO气体速率逐渐减小,故D选项不符合题意。
故选A。
17.(2024·江苏南京·三模)金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁制品使用后会生锈。铁生锈是铁与空气中 长时间接触导致的,写出用盐酸除铁锈的化学方程式 。
(2)由菱铁矿(主要成分为,含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下:
①“酸浸”时,为使反应充分,可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和 。
②“焙烧”时,在高温条件下,与反应生成与的化学方程式为 。
(3)设计实验除去铜粉中少量的铁粉,并完成下表。
实验步骤
实验现象
结论或解释(用化学方程式表示)
【答案】(1) 氧气和水蒸气(或和)
(2) 将菱铁矿粉碎 /硫酸亚铁
(3) 向混合固体中加入过量稀盐酸,充分反应后过滤,洗涤,烘干 有气泡产生,溶液由无色变成浅绿色
【解析】(1)铁生锈是铁与空气中氧气和水蒸气长时间接触导致的,盐酸除铁锈的反应为盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,化学方程式为Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
(2)①“酸浸”时,为使反应充分,可将菱铁矿粉碎,增大接触面积,能使反应更充分;“酸浸”时碳酸亚铁能与硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,由于加入的硫酸过量,则“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有硫酸亚铁和硫酸。
②“焙烧”时,在高温条件下, FeCO3 与 O2 反应生成 Fe2O3 与 CO2 的化学方程式为4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。
(3)除去铜粉中少量的铁粉,可向混合固体中加入过量稀盐酸,铁和稀盐酸生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,观察到有气泡产生,溶液由无色变成浅绿色,充分反应后过滤,洗涤,烘干得出铜。
18.(2024·江苏宿迁·一模)下图为某兴趣小组用含较多杂质的铜粉制取硫酸铜晶体的两种实验方案。
(1)制备中需过滤得到硫酸铜晶体。过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)灼烧杂铜除去其中的杂质,产生CO2和少量CO。灼烧后的产物为CuO及少量Cu。产物中含有Cu的可能原因是___________(填序号)。
A.灼烧过程中,部分氧化铜与一氧化碳反应
B.灼烧不充分,铜未被完全氧化
C.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)方案I中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(4)方案Ⅱ中加入浓硫酸发生的反应有。方案Ⅰ优于方案Ⅱ的理由是 。
【答案】(1)漏斗
(2)AB
(3)CuO+H2SO4 =CuSO4+H2O
(4)节约硫酸且不产生二氧化硫污染空气
【解析】(1)过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗,故填:漏斗;
(2)铜在加热条件下易生成氧化铜,氧化铜稳定,难以分解,在灼烧过程中部分氧化铜被还原或者灼烧不充分铜未被完全氧化均会导致杂铜经灼烧后得到的产物含有少量铜,故填:AB;
(3)方案Ⅰ中氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,该反应的化学方程式为CuO+H2SO4 =CuSO4+H2O,故填:CuO+H2SO4 =CuSO4+H2O;
(4)方案Ⅱ中加入浓硫酸发生的反应有,SO2有毒,会污染空气,方案Ⅰ优于方案Ⅱ的理由是能节约硫酸且不会产生二氧化硫污染空气,故填:节约硫酸且不产生二氧化硫污染空气。
19.(2024·江苏连云港·二模)皮蛋也叫松花蛋和碱蛋,至今已有五百多年历史,清代《随息居饮食谱》提到“皮蛋,味辛、涩、甘、咸,能泻热、醒酒、去大肠炎、治泻痢,能散能敛”。某兴趣小组对皮蛋制作时外层泥料浸出液成份进行了实验探究。
查阅资料:皮蛋的制作过程是将生石灰()、碳酸钠()、水、食用盐()和黄泥等配料按比例调成浆糊状,将调制好的料浆均匀裹满鲜蛋,密封保存,数天后即可食用。
探究一:制作皮蛋调浆过程中发生的反应
(1)制作过程中会出现明显的温度升高,产生该现象的原因可能是 。
(2)制作过程中发生的复分解反应方程式是 。
探究二:外层泥料浸出液溶质成份
(3)把包裹在皮蛋外层的泥料刮下来,加蒸馏水溶解过滤,得到泥料的浸出液,用pH试纸测得pH>7,说明浸出液呈 性。(填写“酸”、“中”或“碱”)
(4)兴趣小组猜想,泥料浸出液中的溶质可能含有NaCl,CaCl2,Ca(OH)2,NaOH,Na2CO3中的一种或几种,为了验证猜想,设计了以下分组实验。
实验分析:
实验步骤
现象
结论
第1组
取少量浸出液于试管中,加入足量稀HCl
有气体产生
溶质中含有
①
第2组
取少量浸出液于试管中,加入足量Na2CO3溶液
无沉淀产生
溶质中不含CaCl2和Ca(OH)2
第3组
取少量浸出液于试管中,加入过量BaCl2溶液,再滴1-2滴无色酚酞
有白色沉淀产生,溶液②
溶质中含有NaOH
第4组
取少量浸出液于试管中,加入过量稀盐酸,再加入AgNO3溶液
有白色沉淀产生
溶质中含有NaCl
③经过讨论,兴趣小组认为不需要进行第2组的实验,也能证明溶质中不含CaCl2和Ca(OH)2,理由是 。
④你认为第4组的实验可行 (填写“是”或“否”),如果不可行,你的改进方案是 。
探究三:外层泥料浸出液中溶质质量分数
(5)为了进一步测定浸出液中某溶质的浓度,兴趣小组取50g浸出液,向其中滴入质量分数为7.3%的稀盐酸至不再产生气体,共消耗稀盐酸溶液72.2g,得到剩余溶液质量为120g,求浸出液中Na2CO3的质量分数。(写出具体计算步骤)
【答案】(1)氧化钙与水反应放热
(2)
(3)碱
(4) Na2CO3/碳酸钠 变红色 浸出液中一定含有碳酸钠,碳酸钠与氯化钙或者氢氧化钙不能共存 否 取少量浸出液于试管中,加入过量稀硝酸,再加入AgNO3溶液
(5)反应生成的二氧化碳的质量为
解:设浸出液中Na2CO3的质量为x。
浸出液中Na2CO3的质量分数
答:浸出液中Na2CO3的质量分数10.6%。
【解析】(1)根据题干查阅资料可知,皮蛋粉中含有氧化钙,氧化钙和水反应放热;
(2)氧化钙和水生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:;
(3)用pH试纸测得pH>7,说明浸出液呈碱性;
(4)稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应有气体产生,则可以推断一定含有碳酸钠;
根据分析可知,浸出液中一定含有碳酸钠,为避免对氢氧化钠的干扰,需要先将碳酸钠除去,加入过量的氯化钡(呈中性)与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,再用酚酞溶液检验,若溶液变成红色,则证明浸出液中一定含有氢氧化钠;
通过第1组实验方案可知,浸出液中一定含有碳酸钠,碳酸钠与氯化钙或者氢氧化钙不能共存,氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;
硝酸银会与氯化钠反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钠,也会与过量的稀盐酸反应生成氯化银白色沉淀和硝酸,无法确定硝酸银是与氯化钠反应还是与稀盐酸反应;
为排除稀盐酸中的氯离子和碳酸钠中的碳酸根离子的干扰,可以将稀盐酸换成稀硝酸,故实验方案为取少量浸出液于试管中,加入过量稀硝酸,再加入AgNO3溶液;
(5)见答案。
20.(2024·江苏无锡·二模)砷(As)的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣(成分为砷、锌、锡和铅等)分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体(Na3AsO4•12H2O)的工艺流程如图1。
已知:①砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,有毒性;②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。
回答下列问题:
(1)在选择浸Zn的步骤中,用硫酸就能得到浸Zn液,说明Zn的活泼性 (选填“>”或“<”或“=”)As的活泼性。
(2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2,则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为 ℃、 min。
(3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6 。Na3AsO4中As的化合价为 。
(4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂,将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中,若太慢则过氧化氢自身会分解,其分解反应的化学方程式为 。
(5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥,用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是 。
【答案】(1)>
(2) 600 130
(3) CO2 +5
(4)2H2O2=2H2O+O2↑
(5) 降温结晶 因为晶体难溶于乙醇,用乙醇洗可以减少晶体损失
【解析】(1)用硫酸就能得到浸Zn液,是因为锌和稀硫酸发生反应而砷没有反应,说明Zn的活泼性大于As的活泼性;
(2)由图可知,应选择的最佳焙烧温度和时间分别为600℃、130min,砷的浸出率大;
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应物中有4个As原子、12个Na原子、6个C原子、28个O原子,已知生成物中有4个As原子、12个Na原子、16个O原子,可知6个未知生成物分子中共有6个C原子、12个O原子,则每个分子中有1个C原子、2个O原子,则该物质化学式为CO2;Na3AsO4中钠的化合价为+1价,氧的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价的代数和为0,可得As的化合价为+5价;
(4)过氧化氢分解生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2=2H2O+O2↑;
(5)砷酸钠溶解度随温度升高而升高,蒸发浓缩得到砷酸钠的饱和溶液,为了提高结晶速率,应用降温结晶法;砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,所以用乙醇洗可以减少晶体损失。
21.(2024·江苏无锡·三模)“中国人要把饭碗端在自己手里”,粮食安全是关乎国计民生的大事。我国很多区域的土壤是盐碱土,不利于农作物的生长,但在人们世代改良之下,荒地变粮仓,实现了可持续发展。
(1)任务一:识别盐碱土
资料:盐土和碱土的统称为盐碱地。盐土,含有较多NaCl和、的盐渍土;碱土,含有较多和、的碱渍土。
实验:甲同学设计了如下表实验探究土壤是否为盐碱土。
步骤
现象
结论
取土壤样品,加足量水溶解,再取少量上层清液于试管中,滴加 试剂。
溶液变红
样品呈碱性
另取少量上层清液于试管中,滴加氯化钡溶液。
样品中含
反思:小东同学认为仅凭上述实验还不足以证明样品中含,应补充实验: (请写出实验步骤和现象)
(2)任务二:改土
I.降盐
土壤降盐,主要有淡水洗盐、生物改盐和良肥降盐等方法。所谓淡水洗盐,就是向土壤浇灌淡水,溶解表层土壤中的盐类,然后渗入地下或流入沟渠中排走,从而降低土壤的含盐量。另外自然条件(如降水量、蒸发量、地下水位等)也对表层土壤含盐量影响较大。如图是我国某区域多年平均降水量和土壤表层含盐量的季节变化示意图。
①该区域土壤含盐量最高是 月份。
②试分析该月土壤含盐量高的可能原因是 。
II.用碱
人们用结晶的方法从碱土中分离得到纯碱,丙同学用该样品(主要成分)吸收硫酸厂尾气中制备无水,达到减少污染、节约资源的目的。反应过程中溶液的组成如下图所示。
①吸收初期(图中A点以前)反应的化学方程式为 。
②不断通入,最终产物是 。
III.增肥
土壤增肥,利用秸秆是重要途径。秸秆焚烧,能产生草木灰,草木灰主要成分为碳酸钾,另含多种营养元素,但焚烧会造成大气污染。秸秆还田,能腐熟产生有机肥,并改良土壤结构,使土壤疏松,但也造成土壤病菌增多,作物易生病虫害。近年来,人们逐渐对秸秆进行综合利用,例如生产商品有机肥,生产培育基质,生产颗粒燃料或者为工业制品的原料等。
①碳酸钾对农作物生长的作用是 。
②将秸秆加工成颗粒燃料的优点是 。
③下列说法中合理的是 (填序号)。
a.秸秆焚烧简便易行且增加土壤肥力,可在经济不发达地区大量应用
b.秸秆还田有诸多优点,但要加强田间管理
c.秸秆利用的趋势是向多元化发展
【答案】(1) 酚酞 有白色沉淀生成 取上述白色沉淀,加入足量的稀盐酸,沉淀未溶解(合理即可)
(2) 6 6月份温度高,蒸发量大(或地下水高),降水量较低 NaHSO3 增强作物的抗病虫害、抗倒伏能力 增大燃料与氧气的接触面积,使燃料燃烧更充分 bc
【解析】(1)无色酚酞试液遇碱性溶液变红,取土壤样品,加足量水溶解,再取少量上层清液于试管中,滴加酚酞试剂,溶液变红,说明样品呈碱性,故填:酚酞;
氯化钡溶液能与硫酸钠反应生成硫酸钡,硫酸钡为白色沉淀;另取少量上层清液于试管中,滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明样品中含有Na2SO4,故填:有白色沉淀生成;
碳酸钠也能和氯化钡溶液反应生成白色的碳酸钡沉淀,因此滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成不足以证明样品中含Na2SO4,由于硫酸钡沉淀不溶于稀盐酸,碳酸钡会与稀盐酸反应,则可以补充:取上述白色沉淀,加入足量的稀盐酸,沉淀未溶解,或者取上层清液,加入足量稀盐酸后,再滴加氯化钡,有白色沉淀生成,可证明生成的白色沉淀为硫酸钡,说明样品中含有Na2SO4,故填:取上述白色沉淀,加入足量的稀盐酸,沉淀未溶解(合理即可);
(2)I. ①由示意图分析可知,土壤含盐量在六月份达到顶峰,说明该区域土壤含盐量最高是6月份,故填:6;
②根据自然条件(如降水量、蒸发量、地下水位等)也对表层土壤含盐量影响较大,6月份温度高,蒸发量大(或地下水高),降水量较低,可能导致该月土壤含盐量高,故填:6月份温度高,蒸发量大(或地下水高),降水量较低;
II. ①由图可知,吸收初期(图中A点以前)碳酸钠与二氧化硫反应生成碳酸氢钠和亚硫酸钠,反应的化学方程式为,故填:;
②由图可知,不断通入SO2,最终产物是NaHSO3,故填:NaHSO3;
III. ①碳酸钾属于钾肥,钾肥能增强作物的抗病虫害、抗倒伏能力;
②将秸秆加工成颗粒燃料能增大燃料与氧气的接触面积,使燃料燃烧更充分,减少环境污染,故填:增大燃料与氧气的接触面积,使燃料燃烧更充分;
③a、秸秆焚烧焚烧会造成大气污染,不能大量应用,故a错误;
b、秸秆还田,能腐熟产生有机肥,并改良土壤结构,使土壤疏松,但也造成土壤病菌增多,作物易生病虫害,因此秸秆还田要加强田间管理,故b正确;
c、秸秆的综合利用向肥料化、基料化、能源化、原料化发展,利用趋势逐渐多元化,故c正确。
故选bc。
22.(2025·江苏南京·模拟预测)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组开展探究活动。
探究一:氢氧化钠与盐酸混合后无明显现象,两者是否发生了化学反应?
【实验设计]
(1)甲、乙、丙三组同学分别设计了如表实验方案,请你帮他们完成实验报告。
组别
实验操作
现象
结论
甲组
溶液
氢氧化钠与盐酸发生了化学反应。
乙组
U型玻璃管中 边红墨水液面下降(所加稀盐酸的体积忽略不计)
丙组
用 测定氢氧化钠溶液的pH,向其中滴加足量稀盐酸,再测定溶液的pH
最后溶液的pH 7
【评价反思】
(2)你认为实验设计方案不合理的一组是什么? ,原因是 。
探究二:将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中,反应后溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:
【猜想与假设】
(3)针对疑问,甲组同学猜想如下:猜想I:只有CaCl2;猜想II:有 ;猜想III:有CaCl2和Ca(OH)2;猜想IV:有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。
(4)乙组同学认为猜想IV不合理,其理由是 。
【实验探究】
(5)为了验证其余猜想,各小组进行了下列三个方案的探究。
实验操作
向反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液
向反应后的溶液中通入二氧化碳气体
向反应后的溶液中滴加碳酸钠溶液
实验现象
产生白色沉淀
实验结论
溶液中含有Ca(OH)2
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想III是正确的。
【评价反思】
(6)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,请你帮助他们说明原因 。
【答案】(1) 由红色变成无色 左 pH试纸 <
(2) 乙组 氢氧化钠溶于水放热,也能够导致U型玻璃管中左边红墨水液面下降
(3)CaCl2、HCl
(4)氢氧化钙和盐酸不能共存
(5) 溶液变成蓝色 产生白色沉淀
(6)不含有氢氧化钙时,氯化钙也能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙
【解析】(1)甲组:氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞试液变红色,加入稀盐酸后,如果溶液由红色变成无色,说明氢氧化钠发生了反应;
乙组:稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,放热,氢氧化钠溶于水也放热,导致瓶内气压增大,U型玻璃管中左边红墨水液面下降;
丙组:利用pH试纸测定氢氧化钠溶液的pH,pH大于7,说明溶液显碱性,向其中滴加足量稀盐酸,再测定溶液的pH小于7,说明溶液显酸性,氢氧化钠发生了反应;
(2)实验设计方案不合理的组别是乙组,理由是:氢氧化钠溶于水放热,也能够导致U型玻璃管中左边红墨水液面下降;
(3)猜想Ⅰ:恰好完全反应时只有CaCl2;猜想Ⅱ:稀盐酸过量时有CaCl2、HCl;猜想Ⅲ:氢氧化钙过量时有CaCl2和Ca(OH)2;猜想Ⅳ:有CaCl2、HCl和Ca(OH)2;
(4)乙组同学认为猜想Ⅳ不合理,其理由是氢氧化钙和盐酸不能共存;
(5)向反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液,溶液变成蓝色,说明溶液显碱性,即溶液中含有氢氧化钙;
向反应后的溶液中通入二氧化碳气体,产生白色沉淀,是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成了白色沉淀碳酸钙,说明溶液中含有氢氧化钙;
(6)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,原因:不含有氢氧化钙时,氯化钙也能和碳酸钠反应生成白色沉淀碳酸钙。
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热点题型03 实验方案的设计与评价
目录
1.命题趋势解读:明考情、知方向
2.热点考点诠释:知热点、掌技巧、攻薄弱
考点01 实验方案的设计
考点02 实验方案的评价
3.限时检测训练:热点通关、争分培优
三年考情分析
2025考向预测
江苏中考化学对实验方案的设计与评价题型考查频率高、分值占比大(约15%-20%),主要分布在实验探究题、综合应用题及材料分析题中。该题型要求学生基于实验目的设计合理方案,或对已有方案进行科学性、可行性、安全性评价,综合考查逻辑思维、实验操作能力和科学素养。主要考查角度有:
1.实验方案设计类。如考查物质性质验证实验、反应条件探究实验、定量测定实验等;
2.实验方案评价类。如考查科学性评价、可行性评价、安全与环保性评价等。
1.高频考点延续与创新。考查数字化实验设计,如传感器应用:利用pH传感器、温度传感器、气体浓度传感器优化传统实验(如中和反应终点判断);考查绿色化学理念融入,如微型实验设计:减少试剂用量(如用点滴板进行离子检验);如循环利用设计:实验产物作为其他反应的原料(如CO₂捕集后用于制甲醇)。
2. 实验探究题新动向。考查跨学科综合实验,如化学-生物结合:探究酶催化H₂O₂分解的最适pH(需控制温度变量);考查工业生产情境实验,如流程优化设计:模拟工业炼铁中的尾气处理(CO循环利用)等。
考点01 实验方案的设计
1. 概念理解:根据提出的问题或猜想与假设的问题,进行实验方案的设计,从而对所提问题的正确性进行验证。
2. 基本原则:
(1) 科学性:实验原理、方法和操作过程必须科学、严谨、合理。
(2) 可行性:设计的实验方案要切实可行,所用试剂、装置安全可靠。
(3) 安全性:避免带有危险性的操作,如使用可燃性气体时,实验前要验纯;进行有毒气体的实验时,应在通风橱中进行,并注意对尾气的处理等,以防造成环境污染和人身伤害。
(4) 简约性:实验设计应该简单易行,要能在较短的时间内完成实验,且效果明显。
3. 一般思路:① 明确目的原理,弄清题目要求;② 选择合适的仪器、试剂;③ 设计装置步骤;④ 记录现象和数据,要全面、及时、准确;⑤ 分析得出实验结论。
4. 常用方法:
(1) 对比实验设计。
(2) 控制变量法实验设计: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。控制变量法在实验数据的表格上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。
考点02 实验方案的评价
1. 概念理解:指对所设计的实验方案、实验步骤、实验装置等进行否定或指出不合理的地方,使其达到最优化。
2. 评价原则:
(1) 方案在理论上是否科学合理、是否可行。
(2) 实验操作步骤是否简单易行、现象是否明显。
(3) 方案是否能节约试剂、降低成本或提高产品质量。
(4) 是否节能环保等。
考向01 实验方案的设计----检验、鉴别、除杂
1.(2024·江苏淮安·三模)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
鉴别硫酸铵和氯化铵
取样,分别加入熟石灰研磨后闻气味
B
除去中的
将混合气体通过饱和的碳酸氢钠溶液
C
检验氢氧化钠固体部分变质
取样,加入足量氢氧化钙溶液,过滤;滤液中加酚酞
D
分离二氧化锰和氯化钾固体
加入足量水溶解,过滤,洗涤滤渣、干燥;滤液蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·江苏无锡·一模)下列各组实验方法能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方法
A
鉴别NaOH和NaCl固体
取样,分别加适量水溶解,溶液温度升高的是NaOH
B
除去Ca(OH)2中的CaCO3
加入过量稀盐酸,过滤
C
鉴别木炭和氧化铜粉末
观察颜色,黑色的是木炭粉
D
检验CO2中混有的HCl气体
将气体通入紫色石蕊溶液,溶液变红说明有HCl气体
A.A B.B C.C D.D
考向02 实验方案的设计----除杂
3.(2024·江苏无锡·一模)下列实验操作中(括号内为杂质)能达到实验目的的是
选项
物质
目的
主要实验操作
A
H2、CH4气体
鉴别
点燃,火焰上方罩干冷烧杯,观察现象
B
KCl固体和NH4Cl
鉴别
分别加熟石灰研磨,闻气味
C
Na2SO4固体中混有MgSO4
除杂
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、过滤
D
NaOH溶液中混有Na2CO3
除杂
加入适量CaCl2溶液,振荡、静置、过滤
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·江苏南京·二模)下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中正确的是
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
气体
缓缓通过灼热的氧化铜
B
溶液
加入过量铁粉,过滤
C
加水充分溶解、过滤、洗涤、干燥
D
将固体混合物高温煅烧至固体质量不再减少为止
A.A B.B C.C D.D
考向03 实验方案的评价
5. (2024·江苏盐城·二模)下列实验方案设计不合理的是
选项
实验目的
实验方案
A
分离二氧化锰和氯化钾固体
溶解、过滤,滤液蒸发,滤渣洗涤干燥
B
鉴别真假黄金(假黄金是黄铜)
取样,在空气中灼烧,观察是否变黑
C
验证铁的活动性强于铜
将铜放入硫酸亚铁溶液中,观察现象
D
判断一种气体是否为NH3
伸入湿润的蓝色石蕊试纸,观察试纸是否变红
A.A B.B C.C D.D
6.(2024·江苏无锡·一模)铁红(主要成分为Fe2O3)是一种用途广泛的颜料,工业上有两种方案利用废铁屑制备铁红,流程如下:
(1)碳酸钠溶液能洗去油污,说明溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(2)为加快反应①的速率,可采取的措施是 ,溶液A中溶质主要成分是 。硫酸溶液需过量,但不宜过多,理由是 。
(3)Fe(OH)3是一种红褐色沉淀,操作Ⅰ的名称是 ,调pH过程中加入适量NaOH溶液而不加入Ca(OH)2溶液的原因是 。
(4)反应⑤过程中还有二氧化碳生成,写出该反应的化学方程式 。
考向04 实验方案的设计与评价综合题
7.(2024·安徽合肥·三模)我国古法制硝(KNO3)的主要步骤为:取土→淋硝→熬硝。
步骤I.取土
采撷硝土[富含KNO3、Ca(NO3)2和NaCl]备用。
(1)上述涉及到的物质属于复合肥的是 (填名称)。
步骤II.淋硝
木桶内铺上木板和稻草,将硝土和草木灰(主要成分为K2CO3)的混合物置于其上,浇入井水,于木桶下方导出“硝水”(含KNO3和NaCl),如图1。
(2)稻草相当于实验室过滤操作的 (填实验用品)。
(3)写出草木灰主要成分与硝士中Ca(NO3)2反应的化学方程式: 。
步骤III.熬硝
熬制“硝水”得到“浓硝水”;降温结晶,净化后得“火硝”(即KNO3晶体)。
(4)图2为硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线。欲将180g硝酸钾溶液从A点状态转化为B点,合理的措施有 ,从A点状态转化为B点过程中硝酸钾溶液的溶质质量分数变化 。
(5)设计实验验证“浓硝水”中含Cl-: (写出具体步骤)。
(6)将草木灰溶于水,静置后取少量上层清液,滴入酚酞溶液变红色,则草木灰溶液呈碱性。
小红的猜想:草木灰中K+使溶液显碱性
你的猜想:草木灰中 使溶液显碱性
请设计实验证明你的猜想正确,你的方案是 。
8. (2024·江苏苏州·二模)水是生命之源,水及其溶液在生活和生产中有着重要的作用。
(1)自然界的水循环通过水的三态变化实现。三态变化的过程中,水分子的 (填字母)发生改变。
a.质量 b.构成 c.化学性质 d.分子间隔 e.运动速率
(2)今年我市不少小区安装了便民直饮水机,其净水流程如图所示:
①上述三级处理器涉及的净水原理均为 (填“物理”或“化学”)变化。
②水中的细菌、病毒等微生物被精滤器中的超滤膜除去,是因为超滤膜的孔径 (填“大于”或“小于”)细菌、病毒等微生物的粒径。
③若没有砂滤器,则对后续净水造成的影响是 。
(3)实验室采用蒸馏法将天然水净化,如图所示。
①由图分析,冷凝水下进上出循环的目的是 。
②铈的化合物具有良好的光学、电学性质,广泛应用于平板显示和计算机芯片等领域。如图1所示是硝酸钾(KNO3)与硫酸铈[Ce2(SO4)3]的溶解度曲线。若硫酸铈固体中混有少量硝酸钾杂质,则提纯硫酸铈的实验方案是:常温下将固体混合物边加水边搅拌至 ,然后 ,过滤,洗涤干燥所得固体即纯净硫酸铈。
③硫酸铈[Ce2(SO4)3]可由Ce(SO4)2与H2O2反应制得,同时生氧气和硫酸,试写出该反应的化学方程式: 。
④已知Ce(SO4)2与H2O2反应的速率与温度的关系如图2所示。当温度高于T0时,反应速率逐渐减小的可能原因是 。
1.(2024·江苏连云港·模拟预测)下列实验方案不能达到目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
除去中混有的少量
将气体通过灼热的铜网
B
检验氢氧化钠溶液是否变质
滴加无色酚酞溶液,观察颜色
C
鉴别铵盐氮肥和尿素【】
取样,分别加入熟石灰混合研磨,闻气味
D
分离与的混合物
加水溶解、过滤(洗涤、干燥)、蒸发
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·江苏扬州·一模)下列实验方案能达到实验目的是
选项
实验目的
实验方案
A
实验室制备二氧化碳
向装有石灰石的锥形瓶中倒入一定量稀硫酸
B
检验生石灰中是否含有熟石灰
取样加水溶解,滴加酚酞溶液,观察是否变红
C
除去氯化钠中少量的碳酸钠
加入过量的氯化钙溶液,过滤;滤液蒸发结晶
D
鉴别硫酸铵和硫酸钠
加熟石灰研磨,闻是否有氨臭味
A.A B.B C.C D.D
3.(2024·江苏南通·二模)下列是一组涉及“水”的实验,有关实验的分析与评价正确的是
A.实验一不能说明CO2与H2O发生了化学反应
B.实验二中饱和澄清石灰水变浑浊的原因是Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
C.实验三说明水是由氢气和氧气组成
D.通过实验四可知,CuSO4固体能用于检验市售无水酒精中是否含有水分
4.(2025·江苏无锡·一模)下列家庭实践活动不能达到目的的是
A.用小苏打和食醋制取少量二氧化碳
B.用灼烧闻气味的方法分辨棉制品和羊毛制品
C.用电解水的方法制取少量氧气
D.洁厕剂和炉具清洁剂混合提升去污效果
5.(2024·江苏宿迁·三模)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
物质
实验目的
方案、主要操作
A
硝酸铵和氢氧化钠固体
鉴别
加适量水,搅拌,测量温度
B
与氢氧化钠中和后,盐酸是否过量
检验
取样,滴加硝酸银溶液,观察有无沉淀
C
MnO2中混有的KCl
除杂
加水溶解,过滤、蒸发结晶
D
铁粉和硫酸铜粉末
分离
溶解、过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25九年级下·江苏扬州·阶段练习)下列对物质的检验、鉴别和除杂方法或者操作正确的一组是
A.鉴别甲烷和一氧化碳:将气体点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,观察现象
B.除去KNO3溶液中少量的NaCl:蒸发结晶,过滤,洗涤,干燥
C.除去氧化铜中少量的碳粉:隔绝空气加强热
D.除去氮气中混有的少量氧气:将气体通过灼热的碳粉
7.(2025·江苏徐州·一模)下列实验方案,能达到实验目的的是
A.稀释浓硫酸:将水倒入浓硫酸中并用玻璃棒不断搅拌
B.除去CaCO3粉末中少量CaO:加入稀盐酸,充分反应
C.区分甲烷和氢气:分别点燃,在火焰上罩一个干燥的烧杯
D.探究微观粒子的运动性:将蘸有酚酞溶液的棉球靠近浓氨水,棉球变红
8.(2025·江苏徐州·一模)实验设计是化学探究的基础,下列实验设计能达到实验目的是
选项
实验目的
实验方案
A
证明纸张中含有碳元素
取样灼烧,将燃烧产生的气体通入澄清石灰水
B
分离提纯氯化钾中的二氧化锰
取样加水溶解后,过滤、蒸发结晶
C
除去铁制品表面的铁锈
长时间浸在足量的稀盐酸中
D
证明氢氧化钠溶液是否变质
取样加入几滴盐酸,观察是否有气泡冒出
A.A B.B C.C D.D
9.(2024·江苏宿迁·一模)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别碳酸钙、氢氧化钠、硫酸铜固体
加水溶解
B
比较金属铜、银活动性强弱
分别将铜、银加入稀盐酸中
C
分离铁粉和铜粉的混合物
用磁铁吸引
D
除去溶液中的
加入过量铁粉、过滤
A.A B.B C.C D.D
10.(2024·江苏常州·二模)下列实验中,能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
制备氯化亚铁溶液
向盛有氧化铁的烧杯中,逐滴加入稀盐酸至固体消失
B
分离和NaCl的固体混合物
将混合物放入烧杯,加入足量水搅拌,充分溶解,过滤
C
除去二氧化碳中的水蒸气
将混合气体通过盛入浓硫酸的洗气瓶
D
鉴别NaOH溶液和溶液
取样,滴加酚酞试液变红的是NaOH
A.A B.B C.C D.D
11.(2025·江苏扬州·一模)某过氧化镁(MgO2)样品中含有少量MgO,为测定其中MgO2的质量分数,小组同学设计了如下实验流程。下列说法正确的是
已知:MgO2+2HCl = MgCl2+H2O2
A.为确保样品完全反应,步骤Ⅰ加入的盐酸越多越好
B.证明NaOH过量的方法是:静置悬浊液B,向上层清液中滴加MgCl2溶液,产生白色沉淀
C.步骤Ⅲ中过滤时滤纸破损或洗涤不干净都会使沉淀质量偏大
D.根据流程中的数据,可算出该样品中MgO2的质量分数约为58.3%
12.(2024·江苏苏州·二模)将草酸(,沸点约,分解温度约)隔绝空气加热,得到的混合气体(已知草酸可分解为、,草酸钙难溶于水)。为探究的成分,设计如下图所示实验。下列说法不正确的是
A.草酸中的化合价是+3
B.若丙中固体变黑、丁试管内溶液变浑浊.则中一定含
C.若甲试管内溶液变浑浊,则中一定含有
D.若加热所得混合物不经充分冷却,则中可能混有草酸蒸气
13.(2025·江苏扬州·一模)去皮的苹果若放置在空气中,苹果中的多酚类化合物在多酚氧化酶和氧气的作用下,转变为褐色物质而发生褐变。研究人员为探究苹果褐变的影响因素,将去皮的苹果分别用水、1%的氯化钠溶液和1%的柠檬酸溶液进行处理后,记录苹果褐变情况,实验结果如图所示(纵坐标表示的值越高,褐变越明显)。下列说法中不正确的是
A.苹果褐变的过程是氧化反应
B.将去皮的苹果保存于水中可以避免褐变
C.实验研究范围内,时间越长、苹果褐变越明显
D.对比用水处理的曲线,柠檬酸促进褐变、氯化钠抑制褐变
14.(23-24九年级上·江苏泰州·期中)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
15.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)某化学兴趣小组为探究分子的运动情况,利用如图所示装置完成实验。
实验一:将浓氨水加入左侧试管中,3分钟后观察到ba段滤纸条先变红。
实验二:换一根湿润的酚酞滤纸条,微微加热试管,发现 ba 段滤纸条更快变红。
下列说法错误的是
A.实验中使用气球可缓冲管内气压
B.实验一中观察到滤纸条变红,说明分子不停做无规则运动
C.实验一和实验二对比说明温度升高,分子运动速率加快
D.该实验无法判断相同条件下氨气与空气的密度大小
16.(24-25九年级下·江苏泰州·阶段练习)利用甲酸(HCOOH)与浓硫酸制备CO,并验证CO的有关性质。已知:HCOOHCO↑+H2O,下列说法不正确的是
A.操作时,先点燃乙处酒精灯,再滴加HCOOH
B.装置丙的作用是防止倒吸
C.装置丁既检验、并除去了CO2,又进行了尾气处理
D.随着反应进行,产生CO气体速率逐渐减小,原因之一是浓硫酸浓度降低
17.(2024·江苏南京·三模)金属材料在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)铁制品使用后会生锈。铁生锈是铁与空气中 长时间接触导致的,写出用盐酸除铁锈的化学方程式 。
(2)由菱铁矿(主要成分为,含少量等杂质)制备铁粉的一种流程如下:
①“酸浸”时,为使反应充分,可采取的一种措施是 。“酸浸”后所得溶液中含有的溶质有:和 。
②“焙烧”时,在高温条件下,与反应生成与的化学方程式为 。
(3)设计实验除去铜粉中少量的铁粉,并完成下表。
实验步骤
实验现象
结论或解释(用化学方程式表示)
18.(2024·江苏宿迁·一模)下图为某兴趣小组用含较多杂质的铜粉制取硫酸铜晶体的两种实验方案。
(1)制备中需过滤得到硫酸铜晶体。过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)灼烧杂铜除去其中的杂质,产生CO2和少量CO。灼烧后的产物为CuO及少量Cu。产物中含有Cu的可能原因是___________(填序号)。
A.灼烧过程中,部分氧化铜与一氧化碳反应
B.灼烧不充分,铜未被完全氧化
C.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)方案I中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(4)方案Ⅱ中加入浓硫酸发生的反应有。方案Ⅰ优于方案Ⅱ的理由是 。
19.(2024·江苏连云港·二模)皮蛋也叫松花蛋和碱蛋,至今已有五百多年历史,清代《随息居饮食谱》提到“皮蛋,味辛、涩、甘、咸,能泻热、醒酒、去大肠炎、治泻痢,能散能敛”。某兴趣小组对皮蛋制作时外层泥料浸出液成份进行了实验探究。
查阅资料:皮蛋的制作过程是将生石灰()、碳酸钠()、水、食用盐()和黄泥等配料按比例调成浆糊状,将调制好的料浆均匀裹满鲜蛋,密封保存,数天后即可食用。
探究一:制作皮蛋调浆过程中发生的反应
(1)制作过程中会出现明显的温度升高,产生该现象的原因可能是 。
(2)制作过程中发生的复分解反应方程式是 。
探究二:外层泥料浸出液溶质成份
(3)把包裹在皮蛋外层的泥料刮下来,加蒸馏水溶解过滤,得到泥料的浸出液,用pH试纸测得pH>7,说明浸出液呈 性。(填写“酸”、“中”或“碱”)
(4)兴趣小组猜想,泥料浸出液中的溶质可能含有NaCl,CaCl2,Ca(OH)2,NaOH,Na2CO3中的一种或几种,为了验证猜想,设计了以下分组实验。
实验分析:
实验步骤
现象
结论
第1组
取少量浸出液于试管中,加入足量稀HCl
有气体产生
溶质中含有
①
第2组
取少量浸出液于试管中,加入足量Na2CO3溶液
无沉淀产生
溶质中不含CaCl2和Ca(OH)2
第3组
取少量浸出液于试管中,加入过量BaCl2溶液,再滴1-2滴无色酚酞
有白色沉淀产生,溶液②
溶质中含有NaOH
第4组
取少量浸出液于试管中,加入过量稀盐酸,再加入AgNO3溶液
有白色沉淀产生
溶质中含有NaCl
③经过讨论,兴趣小组认为不需要进行第2组的实验,也能证明溶质中不含CaCl2和Ca(OH)2,理由是 。
④你认为第4组的实验可行 (填写“是”或“否”),如果不可行,你的改进方案是 。
探究三:外层泥料浸出液中溶质质量分数
(5)为了进一步测定浸出液中某溶质的浓度,兴趣小组取50g浸出液,向其中滴入质量分数为7.3%的稀盐酸至不再产生气体,共消耗稀盐酸溶液72.2g,得到剩余溶液质量为120g,求浸出液中Na2CO3的质量分数。(写出具体计算步骤)
20.(2024·江苏无锡·二模)砷(As)的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。从砷盐净化渣(成分为砷、锌、锡和铅等)分离出锌锡铅废渣的同时制备砷酸钠晶体(Na3AsO4•12H2O)的工艺流程如图1。
已知:①砷酸钠晶体易溶于水,难溶于乙醇,有毒性;②“浸出液”其主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。③砷酸钠溶解度随温度升高而升高。
回答下列问题:
(1)在选择浸Zn的步骤中,用硫酸就能得到浸Zn液,说明Zn的活泼性 (选填“>”或“<”或“=”)As的活泼性。
(2)用控制变量法探究焙烧温度和焙烧时间对砷的浸出率影响如图2,则应选择的最佳焙烧温度和时间分别为 ℃、 min。
(3)“焙烧”时生成Na3AsO4的化学方程式为4As+6Na2CO3+5O2=4Na3AsO4+6 。Na3AsO4中As的化合价为 。
(4)“氧化”过程中若使用H2O2溶液作氧化剂,将NaAsO2氧化为Na3AsO4。其中H2O2溶液的加入速度要适中,若太慢则过氧化氢自身会分解,其分解反应的化学方程式为 。
(5)“一系列操作”具体为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥,用乙醇洗涤砷酸钠晶体的原因是 。
21.(2024·江苏无锡·三模)“中国人要把饭碗端在自己手里”,粮食安全是关乎国计民生的大事。我国很多区域的土壤是盐碱土,不利于农作物的生长,但在人们世代改良之下,荒地变粮仓,实现了可持续发展。
(1)任务一:识别盐碱土
资料:盐土和碱土的统称为盐碱地。盐土,含有较多NaCl和、的盐渍土;碱土,含有较多和、的碱渍土。
实验:甲同学设计了如下表实验探究土壤是否为盐碱土。
步骤
现象
结论
取土壤样品,加足量水溶解,再取少量上层清液于试管中,滴加 试剂。
溶液变红
样品呈碱性
另取少量上层清液于试管中,滴加氯化钡溶液。
样品中含
反思:小东同学认为仅凭上述实验还不足以证明样品中含,应补充实验: (请写出实验步骤和现象)
(2)任务二:改土
I.降盐
土壤降盐,主要有淡水洗盐、生物改盐和良肥降盐等方法。所谓淡水洗盐,就是向土壤浇灌淡水,溶解表层土壤中的盐类,然后渗入地下或流入沟渠中排走,从而降低土壤的含盐量。另外自然条件(如降水量、蒸发量、地下水位等)也对表层土壤含盐量影响较大。如图是我国某区域多年平均降水量和土壤表层含盐量的季节变化示意图。
①该区域土壤含盐量最高是 月份。
②试分析该月土壤含盐量高的可能原因是 。
II.用碱
人们用结晶的方法从碱土中分离得到纯碱,丙同学用该样品(主要成分)吸收硫酸厂尾气中制备无水,达到减少污染、节约资源的目的。反应过程中溶液的组成如下图所示。
①吸收初期(图中A点以前)反应的化学方程式为 。
②不断通入,最终产物是 。
III.增肥
土壤增肥,利用秸秆是重要途径。秸秆焚烧,能产生草木灰,草木灰主要成分为碳酸钾,另含多种营养元素,但焚烧会造成大气污染。秸秆还田,能腐熟产生有机肥,并改良土壤结构,使土壤疏松,但也造成土壤病菌增多,作物易生病虫害。近年来,人们逐渐对秸秆进行综合利用,例如生产商品有机肥,生产培育基质,生产颗粒燃料或者为工业制品的原料等。
①碳酸钾对农作物生长的作用是 。
②将秸秆加工成颗粒燃料的优点是 。
③下列说法中合理的是 (填序号)。
a.秸秆焚烧简便易行且增加土壤肥力,可在经济不发达地区大量应用
b.秸秆还田有诸多优点,但要加强田间管理
c.秸秆利用的趋势是向多元化发展
22.(2025·江苏南京·模拟预测)某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组开展探究活动。
探究一:氢氧化钠与盐酸混合后无明显现象,两者是否发生了化学反应?
【实验设计]
(1)甲、乙、丙三组同学分别设计了如表实验方案,请你帮他们完成实验报告。
组别
实验操作
现象
结论
甲组
溶液
氢氧化钠与盐酸发生了化学反应。
乙组
U型玻璃管中 边红墨水液面下降(所加稀盐酸的体积忽略不计)
丙组
用 测定氢氧化钠溶液的pH,向其中滴加足量稀盐酸,再测定溶液的pH
最后溶液的pH 7
【评价反思】
(2)你认为实验设计方案不合理的一组是什么? ,原因是 。
探究二:将一定量稀盐酸加入到盛氢氧化钙溶液的小烧杯中,反应后溶液中溶质的成分是什么?
【查阅资料】CaCl2溶液显中性
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:
【猜想与假设】
(3)针对疑问,甲组同学猜想如下:猜想I:只有CaCl2;猜想II:有 ;猜想III:有CaCl2和Ca(OH)2;猜想IV:有CaCl2、HCl和Ca(OH)2。
(4)乙组同学认为猜想IV不合理,其理由是 。
【实验探究】
(5)为了验证其余猜想,各小组进行了下列三个方案的探究。
实验操作
向反应后的溶液中滴加紫色石蕊试液
向反应后的溶液中通入二氧化碳气体
向反应后的溶液中滴加碳酸钠溶液
实验现象
产生白色沉淀
实验结论
溶液中含有Ca(OH)2
【得出结论】通过探究,全班同学一致确定猜想III是正确的。
【评价反思】
(6)丙组同学认为滴加Na2CO3溶液产生白色沉淀,并不能证明溶液中一定含有Ca(OH)2,请你帮助他们说明原因 。
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