1、第 19 讲 实验方案的设计与评价第 1 课时 实验方案的设计与评价一、选择题1(2015，河北)下列实验方案不能达到目的的是( C )A用 Na2SO4 除去 NaCl 中的 BaCl2B用点燃的方法鉴别涤纶和羊毛绒C用点燃的方法除去 CO2 中的 COD用水鉴别 NH4NO3 和 NaOH 固体2(2015，山西)下列实验设计能达到实验目的是( C )序号 实验目的 实验方案A 检验某气体是否为 二氧化碳 用燃着的木条B 稀释浓硫酸 将水缓慢加入浓硫酸中，并搅拌C 区分氧化钙与碳酸钙 取样品，加入适量水D 除去 K2SO4 溶液中的 KOH 加入适量稀盐酸3.(2015，长沙)下列措施或方
2、法能达到目的是( B )A用溶解、过滤的方法除去 NaCl 中的 BaCl2B要除去 CaCl2 溶液中的少量 HCl，可加入足量的 CaCO3C用 100 mL 的量筒量取 9.5 mL 的水D为了防止食用的鱼、虾变质 ，用甲醛溶液浸泡4(2015，德阳)下列实验方案能够达到相应实验目的的是 ( B )选项 实验目的 实验方案A 检验 CH4 中是否含有 H2 将气体点燃B 鉴别 NaOH 溶液和Ca(OH)2 溶液分 别向溶液中通入 CO2C 除去 NaCl 中的 Na2CO3 向其中加入足量稀盐酸D 比较铁和铜的活动顺序 将其分别加入 ZnSO4 溶液5.(2015，连云港)下列实验中利
3、用提供的方案不能达到目的是 ( C )选项 实验目的 实验方案A 稀释浓硫酸 将浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并不断搅拌B 鉴别氮气和氧气 将带火星的木条插入集气瓶中，看是否复燃C 测某溶液的酸碱度 滴入酚酞试液，观察溶液颜色的变化D 除去固体氯化钾中少量的二氧化锰 加水溶解后，过滤、蒸发6.(2015，济宁)分析下面实验内容和结论，正确的一组是 ( D )实验内容 实验结论 A 带有火星的木条置于氧气瓶中，木条复燃 氧气有可燃性 B 二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，石蕊试液变红色 二氧化碳有酸性 C 稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，未观察到明显现象 二者没有发生化学反应 D 氯化钙溶液滴入某溶液中，出
4、现白色沉淀 溶液中可能含有CO327.(2015，赤峰)设计对比实验，控制变量是学习化学的重要方法 ，下列对比实验不能达到目的的是( C )编号 A B C D实验设计实验目的探究同种物质在不同溶剂中的溶解性探究物质燃烧的条件探究铁生锈的条件探究 CO2与 NaOH 溶液能否发生反应二、实验及探究题8(2014，泰安)化学实验是科学探究的重要途径。请根据下列实验图示回答相关问题：(1)A 是实验室制备气体的发生与收集装置。用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的化学方程式为_2H 2O2 2H2OO 2_，制取氧气、二氧化碳可用同样的发生装置，= = = = =MnO2 原因是_反应物状态及反应条件
5、相同(或都是固体与液体反 应，且不需加热)_，选择收集装置的依据是_气体的密度和溶解性_；(2)B 实验中设计合理的是_ _(填“”或“”)，另一装置设计中存在的问题是_中装置不密闭生成的二氧化碳逸散空气中，没有称量计入反应后的总质量_；(3)C 是定量实验，选择仪器不恰当或操作不规范都会导致实验结果有误差。实验时选择量筒规格应为_50_mL_(填“50 mL”或“100 mL”)，称量时砝码与药品位置放反了(1 g 以下使用游码)，所得溶液的质量分数_小于_15%(填“小于 ”“等于”或“大于”) 。9(2015，福州)空气中氧气含量测定的再认识。【实验回顾】图甲是实验室用红磷燃烧来粗略测定
6、空气中氧气含量的装置。(1)写出红磷燃烧的化学方程式_4P5O 2 2P2O5_。= = = = =点 燃 (2)实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内_ 气压_减小，烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，能粗略测得空气中氧气的含量。【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于 7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。【实验改进】.根据铁在空气中生锈的原理设计图乙实验装置，再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。.测得实验数据如表测量项目实验前 实验后烧杯中水的体积烧杯中剩余水的
7、体积集气瓶(扣除内容物)和导管的容积体积/mL 80.0 54.5 126.0【交流表达】(3)铁生锈过程发生复杂的化学反应，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁 Fe(OH)2，写出该反应的化学方程式 _2Fe2H 2OO 2=2Fe(OH)2_。(4)根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 _20.2%_(计算结果精确到 0.1%)。(5)从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：_铁的缓慢氧化使集气瓶中的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确_；_测量时考虑到导管容积和扣除内容物后的集气瓶容积，使实验结果更准确_。10(2014，随州)实验室中的药品一般要
8、密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠(Na 2O2)固体的成分进行探究。【查阅资料】(1)Na 2O2 的化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关反应的化学方程式为：2Na2O22H 2O=4NaOHO 22Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2(2)CaCl2 溶液为中性【猜想】.固体为 Na2O2、NaOH、Na 2CO3 的混合物.固体为 NaOH 和 Na2CO3 的混合物.固体为 NaOH.固体为 Na2CO3【实验探究】实验操作 实验现象 实验结论取少量固体于试管中，加水振荡，直至完全溶解_无明显现象 (或无气泡产生
9、)_猜想不成立取少量的溶液于试管中，滴加 CaCl2 溶液至过量 _产生白色沉淀_证明有Na2CO3存在_取少量的溶液于试管中，滴加几滴无色酚酞试液，振荡_酚酞试液变红_证明NaOH存在综合以上实验现象，说明猜想是成立的【反思评价】(1)实验操作中反应的化学方程式为_Na 2CO3CaCl 2=CaCO32NaCl _。(2)实验操作中“滴加 CaCl2 溶液至过量”的目的是_除去溶液中的 Na2CO3，防止干扰 NaOH 的鉴定 _。第 2 课时 科学探究一、选择题1(2015，荆门)下列设计的实验方案中(括号中为方法或试剂)，你认为可行的是( B )A验证铁、铜、银的金属活动性顺序 (硫酸
10、亚铁溶液、硝 酸铜溶液、银丝)B鉴别固体：氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵(水)C除去二氧化碳中混有少量的一氧化碳(点燃)D分离氧化钙中混有的碳酸钙粉末 (加水溶解，过滤)2(2015，广东)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是 ( B )实验操作 现象 结论A向收集满 CO2 的软塑料瓶中加入约 体积滴有石蕊试13液的水，旋紧瓶盖，振荡塑料瓶变瘪，溶液变红 CO2 能与石蕊反应B 往久置于空气中的氢氧化 钠溶液滴加稀硫酸 有气泡 氢氧化钠溶液已变质C 在某无色溶液中滴加氯化 钡溶液 有白色沉淀 无色溶液中一定含有 SO42 离子D把质量相同的镁条与锌粒同时放入相同浓度和体积的盐酸中镁条与盐酸产生
11、气体更快 镁的金属活动性比锌强3.(2015，十堰)在下列实验中，观察到的现象或得出结论 ，完全正确的有( A )浓氨水中出现红色，说明氨分子很小且在不断运动 既能说明甲烷有可燃性，又能说明甲烷是由碳和氢两种元素组成 既能说明 CO2 的密度比空气大，又能说明 CO2 不能燃烧也不支持燃烧 既能探究可燃物的燃烧条件，又说明白磷的着火点比红磷低 铁钉表面无明显现象，能说明铁生锈的条件是要有氧气和水A2 个 B3 个 C4 个 D5 个4(2015，莱芜)化学科学的发展离不开定量研究。下列有关定量实验的误差分析中 ，不正确的是( C )A配制 10%的氯化钠溶液时，若烧杯内有水会导致所配溶液溶质的
12、质量分数偏小B粗盐提纯实验中，若蒸发过程中晶体飞溅会导致测得的氯化钠纯度偏低C测定空气中氧气含量的实验中，铜粉质量的多少不影响实验结果D用白磷燃烧探究质量守恒的实验中 ，白磷质量的多少不影响实验结果5(2015，南昌)下列实验方案的设计中，没有正确体现对比这种科学思想的是 ( D )二、实验及探究题6某课外活动小组的同学在整理化学药品柜时，发现一瓶标签受损的无色液体，如图所示。老师告诉大家，该瓶液体是下列 5 种液体中的某一种：稀 H2SO4、H 2O、NaNO 3 溶液、NaOH 溶液、 CuSO4 溶液。(1)根据以上信息判断，该无色液体一定不是_CuSO 4 溶液_和_H 2O_。(2)
13、为确定该液体的成分，同学们设计了下列实验方案，请你一起参与同学们的探究活动。实验操作 实验现象 实验结论取该液体适量于试管中，向其中滴加无色酚酞溶液 溶液颜色无变化 该液体不是 NaOH 溶液另取该液体适量于试管中，向其中加入锌粒 _有气泡产生该液体是稀 H2SO4，不是NaNO3 溶液【反思交流】(3)实验操作中发生反应的化学方程式是_ZnH 2SO4=ZnSO4H 2_。(4)为防止标签受损，拿细口瓶倾倒液体时，细口瓶贴标签的一面要 _向着手心_。7(2015，泰安)实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题：【活动与探究一】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。实验一 实验
14、二(1)实验一中振荡 3 个矿泉水塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为 AB C，其中变浑浊的瓶内发生反应的化学方程式为_Ca(OH) 2CO 2=CaCO3H 2O_；对比 A 瓶与_C_(填“B” 或 “C”)瓶的实验现象 ，可证明 CO2 能与 NaOH 发生反应。(2)实验二观察到 C 装置中发生的现象是_干燥的石蕊试纸无变化，湿润的蓝色石蕊试纸变红色_，结论是_CO 2H 2O=H2CO3_(用化学方程式表示)。【活动与探究二】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素。实验三 实验四(3)实验三目的是探究_温度_对硝酸钾溶解性的影响；实验四是探究溶剂种类对物质溶解性的影响，该实验中需要控制
15、的变量是温度和_溶质、溶剂的质量相等_。【活动与探究三】定量测定空气中氧气的含量。实验五(4)实验五中，反应的原理为_2CuO 2 2CuO_(用化学方程式表示)；装置= = = = = 一比装置二更合理，理由是_装置一中氧气反应的更充分_；根据下表提供的实验数据，完成下表：硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数30mL 20mL 12mL _16%_定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体(其量小于注射器内的空气) ，而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果_偏小_(填“偏小” “偏大”或“无影响
16、”)。8(2015，雅安)研究和控制化学反应条件有重要意义。(1)同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。实验 30%双氧水的质量(g) 加入的水的体积(mL) 二氧化锰质量(g) 收集时间(s)1 10 40 5 2002 20 30 5 1003 30 20 _ 67取用二氧化锰的仪器是图 1 中的_B_(填编号)。写出上述反应的化学反应方程式_2H 2O2 2H2OO 2_。= = = = =MnO2 实验 3 中，加入的二氧化锰质量为_5_g。相同条件下，实验 3 产生氧气的速率最快，说明_相同条件下，反应物浓度越大，反应速率越快_。(2)同学通过查阅资料得知，双氧水在 70以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择图 2 装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是_氧气中混有较多的水蒸气_，同学分析原因后，采用了_排水_法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气。
