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2.(2015，连云港)下列实验中利用提供的方案不能达到目的的是 (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
2、化钾中少量的二氧化锰 加水溶解后，过滤、蒸发3.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，出现白色沉淀 溶液中可能含有CO324.(2016，内江)下列四个实验方案设计不合理的是(B)选项 实验目的 方 案A 鉴别羊毛线与棉纱线 分别灼烧，闻气味B 检验 H2 中是否混有 CH4 将气体点燃，观察现象C 鉴别氯化铵和氯化钾固体 分别取少量固体，加入熟石灰
3、研磨，闻气味D 比较石灰水和肥皂水的碱性强弱 分别用玻璃棒蘸取少量溶液滴到 pH 试纸上，并立即将显示的颜色与 pH 标准比色卡对照二、实验及探究题5(2016，哈尔滨)分类、类比是学习化学常用的方法。(1)化学实验可按其主要目的分为：探究物质的性质、混合物的分离提纯、探究物质的含量等。因此应将下列实验中的 B 与_C_(填“A”“C” 或“D”)归为一类，依据是_都属于混合物的分离_。(2)在反应 CCO 2 2CO 中，具有氧化性的反应物是_二氧化碳_。请写出= = = = =高 温 一个两种化合物发生反应的化学方程式(其中一种化合物体现氧化性，另一种化合物体现还原性)_ 3COFe 2O
4、3 2Fe3CO 2_。= = = = =高 温 6(2016，宜昌)控制变量，设计对比实验是实验探究的重要方法。实验编号一、探究人体呼出气体中二氧化碳含量比空气中的高二、探究影响品红扩散快慢的因素三、铁钉锈蚀条件的探究实验设计实验分析本实验条件除了要控制两个盛装气体样品的集气瓶大小规格相同外，还要控制_滴加的饱和石灰水的量_相同发现两杯水都变红，且热水整杯变红时间比冷水要短，由此说明：分子在不断运动；影响分子运动快慢的因素有_温度_一周后，左边试管中铁钉生锈，右边试管中铁钉无明显变化，上述实验_不能_(填“能” 或“不能”)得出铁钉生锈的条件7(2015，福州)空气中氧气含量测定的再认识。【
5、实验回顾】图甲是实验室用红磷燃烧来粗略测定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
6、实验前 实验后烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶(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_。
7、8(2016，北京)镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验 ，探究镁条变黑的条件。(导学号 55622092 )【查阅资料】常温下，亚硫酸钠(Na 2SO3)可与 O2 发生化合反应。【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与 O2、CO 2、水蒸气有关。【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用下图装置(镁条长度为 3 cm，试管容积为 20 mL)， 分别进行下列 5 个实验，并持续观察 20 天。编号 主要实验操作 实验现象1 先充满用 NaOH 浓溶液洗涤过的空气再加入 2 mL 浓硫酸 镁条始终无明显变化2 加入 2 mL NaOH 浓溶液 镁条始终无明显变化3 先加入 2
8、mL 浓硫酸再通入约 4 mL CO2 镁条始终无明显变化4 先加入 4 mL 饱和 Na2SO3 溶液再充满 CO2 镁条始终无明显变化5 先加入 2 mL 蒸馏水再通入约 4 mL CO2 镁条第 3 天开始变黑至第 20 天全部变黑【解释与结论】(1)实验 1 和 2 中，NaOH 浓溶液的作用是 _2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O_(用化学方程式表示)。(2)实验 1 的目的是_检验只用 O2是否会使镁条变黑_。(3)实验 3 中，试管内的气体主要含有 CO2、_O 2(N2可填写可不填写)_。(4)得出“镁条变黑一定与 CO2 有关”结论，依据的两个实验是 _2、5_( 填编
9、号)。(5)由上述实验可推知，镁条变黑的条件是_H 2O、CO 2、O 2_。【反思与评价】(6)在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与 N2 无关，其理由是_常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应_。(7)欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐，所需要的试剂是 _稀盐酸和澄清石灰水_。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
10、 (加水溶解，过滤)2(2016，淄博)如表是根据一些反应事实或现象推理得出的影响化学反应的主要因素 ，其中不合理的是(导学号 55622093 )(C)化学反应事实 (或现象) 影响因素A 过氧化氢在常温下分解速度比较慢，加入二氧化锰后迅速分解 催化剂B 食物在冰箱中保存不易变质 温度C 蜡烛在空气中燃烧发出黄色火焰，在纯氧中燃烧火焰明亮 反应物的种类D 细铁丝在空气中不能燃烧，在纯氧中剧烈燃烧火星四射 反应物的浓度3.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 )4(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
11、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 个二、实验及探究题5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
12、)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_。6(2016，滨州)某化学兴趣小组在实验室做了如图所示的 A、B 两个实验。A、B 两个实验结束后，小明同学将两支试管中的物质同时加入一洁净的烧
13、杯中(如图C 所示)。混合后，观察到烧杯中白色沉淀明显增加，同学们将烧杯内的物质过滤，对所得滤液中溶质的成分进行探究。【分析】A 实验结束后，反应物中一定有剩余的是 _Na2CO3_(填化学式)，B 实验中发生反应的化学方程式为_Na 2CO3CaCl 2=CaCO3 2NaCl_。【猜想】小明猜想：滤液中的溶质是 NaCl、Na 2CO3；小滨猜想：滤液中的溶质是 NaCl、CaCl 2；小英猜想：滤液中的溶质是 NaCl、CaCl 2、HCl；你的猜想：滤液中的溶质是_NaCl _。【讨论】你认为_小英_的猜想一定不合理，请说出理由_若有 HCl 剩余，则二者溶液混合后，白色沉淀不会增加_
14、。【实验】若要验证小明的猜想，请完成下表的方案：实验步骤 预想的实验现象 实验结论取少量滤液于试管中，滴入_稀盐酸_ 溶液中有气泡产生 小明的猜想正确7.(2016，永州)现有 A、B 两种银白色的金属，某同学想要探究这两种金属的活动性。【设计实验】取大小相同的两块金属，用砂纸打磨光亮，分别放入两支试管中再加入等量的同种稀盐酸，操作与现象如表：实验 试管 1 试管 2操作现象 金属表面产生气泡较慢 金属表面产生气泡较快【思考结论】(1)通过上述实验，判断出两种金属的活动性顺序是 A_B(填“”或“”)。(2)假设其中的一种金属是铁，除观察到铁的表面有气泡产生外 ，还能观察到反应后的溶液呈_浅绿
15、色_(填“浅绿色 ”或“黄色”) 。(3)实验前用砂纸打磨金属片的目的是_除去金属片表面的氧化物或污物 _。(4)如果两种金属是镁和铁，还可以用镁和一种化合物的溶液来证明两者的金属活动性强弱，你认为该化合物可以是_FeCl 2(合理即可)_( 填化学式)。8(2016，成都)某小组在学习“二氧化碳与氢氧化钠溶液反应 ”时，进行了如下探究。(导学号 55622094)【提出问题】二氧化碳与氢氧化钠反应，还是溶解在水中？【查阅资料】15 、101 kPa 时，二氧化碳的溶解度如下：溶剂 水 酒精溶解度 1.0 0.315 时，在酒精中氢氧化钠易溶、碳酸钠微溶。通常情况下，稀溶液的体积约等于溶剂的体
16、积。【实验设计】在 15 、101 kPa 时，制取二氧化碳并用于实验甲、实验乙。【分析与表达】(1)如果二氧化碳与氢氧化钠反应，化学方程式是_2NaOHCO 2=Na2CO3H 2O_，那么氢氧化钠应_ 密封_保存。(2)实验前，两套装置都进行气密性检查，实验甲装置气密性检查的方法是 _用手紧握左边的试管，只要 U 型管内液面会出现右高左低的现象 ， 一段时间后回落到原位置，同理检验右侧试管_。(3)实验甲中，同时滴入等体积的水和氢氧化钠溶液后的现象是 _红墨水液面左边降低，右边升高，最终右边高于左边_。(4)实验乙中，将氢氧化钠完全滴入锥形瓶中，注射器会自动向内移动并将酒精推入锥形瓶，活塞的移动速度是_B_(填答案字母)。A先慢后快 B先快后慢C先慢后快，再变慢实验乙中，还可能观察到的现象是_在锥形瓶中观察到白色浑浊现象_。(5)实验乙中，120 mL 酒精_不能_(填“能”或“不能” )换成水，原因是_二氧化碳在水中的溶解度大于在酒精中_。(6)实验乙结束时，注射器中酒精体积为 20 mL，则与氢氧化钠反应的二氧化碳体积至少是_70_mL。(7)由以上探究可知，二氧化碳能溶于水，也能与氢氧化钠反应 ，但实验乙的数据还不够准确，造成实验乙误差的原因可能有_酒精具有挥发性_( 写一条) 。
