1、题 型 训 练(四) 实验设计题12015德州要使图 KZ41 装置中的小气球鼓起来，则使用的固体和液体可以是 ( )图 KZ41硝酸铵和水 铁和稀硫酸固体氢氧化钠和水 生石灰和水 石灰石和稀盐酸ABCD22015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( )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 (加水溶解，过滤)32015潍坊下列实验方案不能达到实验目的的是 ( )实验目的 实验方案A 鉴别 AgNO3 溶液与 NaN
2、O3 溶液 分别滴加稀盐酸，振荡，观察是否产生沉淀B 除去 CO 中混有 CO2 将混合气体通过灼热的氧化铜C 鉴别纯铝和硬铝 将两者相互刻画，比较硬度D 检验集气瓶中是否集满氧气 将带火星的木条放到集气瓶口，观察木条能否复 燃4. 2015株洲下列实验操作和分析都正确的是 ( )操作 分析A 用带火星的木条伸入集气瓶底部来检验 CO2 是否收集满因为 CO2 的密度比空气大B 取一小块乒乓球碎片和滤纸碎片，分别用 坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热 目的是证明这两种可燃物的着火点不同(续表)操作 分析C 蒸发操作时，要用玻璃棒不断搅拌 目的是为了加快水的蒸发D 木炭还原氧化铜时，加热用的酒精灯可
3、加网 罩，最好使用酒精喷灯 网罩的作用是使火焰集中并提高温度5.化学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜，设计了如下两个方案：方案一：Cu CuO CuSO4 O2 稀 硫 酸 方案二：Cu CuSO4 Cu2H 2SO4(浓) CuSO4SO 22H 2O 浓 硫 酸 = = = = = 比较上述两个方案，你认为方案一的优点是( )节约能源 不产生污染大气的二氧化硫 提高硫酸的利用率 提高铜的利用率A BC D6(1)用图 KZ42 中装置测定空气中氧气的含量 ，证明空气中氧气的体积分数为 ，15a、b 两种物质可选用_( 填序号) 。A红磷、水B木炭、水C硫、NaOH 溶液D小蜡烛、NaCl
4、溶液(2)思敏同学对该实验进行反思后，提出了改进方法( 如图所示)，你认为改进后的优点是( 任写两点)_。图 KZ4272015 宣城模拟 某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中，也可以加快过氧化氢的分解速率。于是，他们对此展开探究：提出问题 生锈的铁钉中，哪种物质能作 H2O2 分解的催化剂？与二氧化锰相比哪种物质更适合作 H2O2 分解的催化剂？提出猜想 猜想一( 林菲同学) ：铁钉表面的 Fe2O3 是 H2O2 溶液分解反应的催化剂。猜想二(小华同学)：铁钉中的铁是 H2O2 分解的催化剂。实验编号 操作步骤 实验现象实验 1 将带火星的木条
5、伸入盛有 10 mL 5%的 H2O2 溶液的试管内 ，观察现象木条不复燃实验 2在盛有 1 g Fe2O3 固体的试管中加入10 mL 5%的 H2O2 溶液，再将带火星的木条伸入试管内，观察现象有大量气泡产生，带火星的木条复燃实验 3在盛有 1 g_的试管中加入 10 mL 5%的 H2O2 溶液，再将带火星的木条伸入试管内，观察现象木条不复燃分析与结论(1)设计“实验 1”的目的是_。(2)由上述实验可知，猜想_错误。实验 2 反应的化学方程式为_。(3)同学们讨论后认为，林菲同学的“实验 2”还不能够确切地证明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂，理由是_。(4)小华通过仔细观察发现
6、“实验 3”中一直没有变化的试管 ，过了一段时间后试管中也出现了气体，小华觉得很奇怪，你能猜想其中的原因吗？(5)请设计实验探究 Fe2O3 和 MnO2，哪种物质更适合作 H2O2 分解的催化剂？82015 安徽 某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式：_ 。(2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量，认为这个反应不遵守质量守恒定律。我_(“同意”或“ 不同意”) 小明的观点，因为_。(3)小红按图 KZ43 所示装置改进实验 ，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有少量黄色固体。图 KZ43提出问题 黄色固体是什么呢？查阅资料
7、氧化镁为白色固体。镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁(Mg 3N2)固体。氮化镁可与水剧烈反应生成氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。作出猜想 黄色固体为 Mg3N2。实验探究 请设计实验，验证猜想。实验操作 实验现象及结论反思与交流 空气中 N2 的含量远大于 O2 的含量，而镁条在空气中燃烧生成的 MgO却远多于 Mg3N2，为什么呢？请给出合理的解释：_。(4)该兴趣小组又做了镁条与盐溶液反应的实验。发现均能产生 H2。实验现象如下：实验序号 实验 1 实验 2 实验 3与镁条反应的溶液 NH4Cl NaCl Na2SO4 H2O实验现象 有大量气泡产生 有较多气泡产生 有少量气泡产生
8、气泡极少加热后，实验现象气泡明显增多，可闻到氨味 气泡增多 气泡增多 气泡增多上表中，用水进行实验目的是_。根据上表中的实验现象，请写出三条结论，并分析可能的原因(不分析原因，不得分)_；_；_。9. 2015合肥模拟某化学兴趣小组的同学对碳酸钙高温加热一段时间剩余固体的成分进行探究。提出问题 剩余固体成分是什么？来源:gkstk.Com猜想与假设 剩余固体成分为：A全部是碳酸钙；B既有碳酸钙，也有氧化钙；C全部是氧化钙。设计并完成实验 实验操作 实验现象 实验结论(1)取少量固体于试管中，加适量水振荡后静置，再滴几滴无色酚酞溶液 溶液变红 说明固体成分中一定含有_(2)再取少量固体于另一试管
9、中滴加过量稀盐酸 有气泡生成 说明固体成分中一定含有_实验结论 该化学兴趣小组的同学得出的结论：剩余固体成分与猜想与假设 中的_(填“A”“B” 或“C”)相符合。交流与反思 实验操作产生的气体是_，剩余固体的成分若与 C 相符，则两步操作的实验现象与_(填 “(1)”“(2)”或“(1)(2)”)不同。写出操作 (1)中发生反应的化学方程式：_。102015潍坊探究学习小组在实验室中用如图 KZ44 所示装置制取 CO2 并探究 CO2与过氧化钠(Na 2O2)的反应。查阅资料得知：过氧化钠(Na 2O2)是一种淡黄色固体，能与 CO2、H 2O 发生反应：2Na2O22CO 2=2Na2C
10、O3 O2，2Na 2O22H 2O =4NaOHO 2。图 KZ44请回答下列问题：(1)装置 A 中发生反应的化学方程式为_，利用装置 A 制取 CO2 的优点是_。(2)装置 B 的作用是吸收 CO2 中混有的 HCl，发生反应的化学方程式为_。(3)装置 D 的作用是_。(4)装置 E 中收集到的气体是_( 填写化学式)，该气体还可以用下列装置中的_(填写字母标号)进行收集。图 KZ45(5)为探究反应后装置 C 硬质玻璃管中固体的成分，该小组同学进行了如图 KZ46 所示实验：图 KZ46根据实验判断，反应后装置 C 硬质玻璃管中的固体为_。112015黄石小红、小军、小明三人化学学
11、习小组在实验中，用到了三个分别盛有KCl 溶液、 KOH 溶液、K 2SO4 溶液的滴瓶。小军发现小红将三个滴瓶中的三只滴管混用，认为小红实验操作不规范，滴瓶中的试剂会因此受污染而无法再次使用，学习小组就盛有 KCl 溶液的滴瓶是否被另外两种试剂污染进行了如下探究。提出问题 该滴瓶中溶质的成分是什么？提出猜想 通过分析，提出如下猜想：猜想：溶质成分只有 KCl；猜想：溶质成分为 KCl 和 KOH；猜想：溶质成分为_；猜想：溶质成分为 KCl、KOH 和 K2SO4。实验探究 为证明猜想，小军设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。实验操作 实验现象 结论或解释(1)取该滴瓶内溶液少量于
12、试管中， 向试管中加入适量BaCl2 溶液产生白色沉淀 该反应的化学方程式为_(2)将上述反应后的混合液过滤，取滤液于另一支试管中，向该试管中加入_ 证明猜想成立实验反思 小明认为该实验方案并未证明猜想、是否成立，应补充相应实验予以证明，你是否赞同？_( 填“是”或“否”) 。12某兴趣小组同学为了探究干电池中物质的成分，将电池剖开时闻到异味且发现有黑色物质。提出问题 为什么有异味？黑色物质的成分是什么？网络搜索 干电池的成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质。实验设计 同学们分别设计实验进行探究。实验.小婧取适量黑色物质与_混合置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿润的石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物
13、质中含有铵盐。实验.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉。他采用的方法是_。实验.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验。实验步骤 实验现象 实验结论取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液来源:学优高考网 _ 有气体 生成立即向试管中_ 木条复燃该气体是氧气上述实验中产生氧气的化学方程式为_，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰。交流讨论 大家对小明的结论提出了质疑。(1)小莹认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和_在反应前后都没有发生变化。(2)小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化作用。结
14、论与反思 (1)干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含有铁粉。(2)面对网络信息，我们要去伪存真，不应盲从。132015广州“低钠盐”可以控制钠的摄入量从而防治高血压等疾病。制备“低钠盐”是在食盐中按照配方比例添加食用 KCl。国内某些生产厂家为改变“低钠盐”口味还会加入少量镁盐(仅限 MgSO4 或 MgCl2)。(1)测得某“低钠盐”样品 a 中含有 NaCl 和 KCl 的质量分数均为 50%。该样品 a 的水溶液中，含量最多的离子是_( 填离子符号) 。 (2)探究某“低钠盐”样品 b 中是否添加镁盐，以及添加的是何种镁盐 (MgSO4 或MgCl2 中的一种 )。请设计实验
15、方案，完成下列表格。 限选试剂：BaCl 2 溶液、NaOH 溶液、AgNO 3 溶液、蒸馏水。实验操作 预期现象及结论步骤 1：取少量样品 b 于烧杯中，_ 样品溶解，形成无色溶液步骤 2：取少量步骤 1 形成的溶液于试管中，再滴加少量 NaOH 溶液，振荡 _，说明样品 b 中添加了镁盐步骤3：_来源:学优高考网题型突破(四) 实验设计安徽重难突破例 1 (1)分子是不断运动的 (2)先滴加滴管甲中的液体，一段时间后再滴加滴管乙中的液体 (3)NaOH( 或 CaO) 氢氧化钠溶于水 (或 CaO 与水反应) 放热，温度升高，使装置内压强增大 稀盐酸 碳酸钠 Na 2CO32HCl= =2
16、NaClH 2OCO 2(合理即可，后三空要既对应)解析 (1)由于氨水和酚酞溶液不在一个烧杯中，但酚酞溶液变红了，说明氨水进入了酚酞溶液中，所以说明了氨分子在不断运动。(2)硫酸与碳酸钠反应产生二氧化碳 ，先让二氧化碳与干燥的纸花接触，纸花无变化然后再滴加水，让水与纸花接触，纸花变红此时二氧化碳与水反应生成碳酸。(3)将甲中的液体挤出，观察到气球明显鼓起 ，一段时间后恢复原状，由于滴管甲中是水，所以该物质溶于水放出热量，溶于水放热的有氢氧化钠固体、生石灰，所以烧杯中可以是氢氧化钠固体、生石灰；再将乙中的液体挤出，气球又明显鼓起，需要有气体产生，一段时间后又恢复原状，说明了气体又减少了，根据二
17、氧化碳能溶于氢氧化钠溶液(或氢氧化钙溶液)，由此可确定滴管乙中液体为稀酸 ，烧杯中固体为碳酸盐。例 2 (1) 2H 2O2 2H2OO 2= = = = =MnO2 (2)两试管中产生气泡的快慢(3)关闭分液漏斗活塞(此点不作要求 )，将注射器活塞向外拉出一段，一会儿后松开活塞，观察活塞是否回到原位，若回到原位，则说明装置气密性良好(合理答案均可) 时间(4)Cl H 2O(合理答案均可 )实验操作 实验现象及结论分别取 2 mL 5%的 H2O2 溶液于两支干净的试管，再分别加入同浓度、同体积的 FeCl3溶液和稀盐酸溶液，观察实验现象若加入 FeCl3 的试管中产生气泡更快，则猜想 1
18、成立 ，否则不能证明猜想 1 成立( 需要进一步探究)例 3 (4)王军来源:学优高考网(5)C 2CuO 2CuCO 2= = = = =高 温 将澄清石灰水换成浓度较大的氢氧化钠溶液(6)取溶液 e 少许于试管中，加入活泼金属锌，有气泡出现，证明滤液 e 中含有酸解析 (4)将反应后试管 a 中的固体物质全部转入小烧杯 c 中，加入足量稀硫酸，用玻璃棒充分搅拌后，过滤，得到蓝色滤液 e 和固体物质 f，所以混合物中含有氧化铜；将 f 全部转入坩埚中充分灼烧，能看到燃烧现象，则混合物中含有碳，故王军的猜想正确。(5)C 和CuO 在高温的条件下生成 Cu 和 CO2，化学方程式为：C2CuO
19、 2CuCO 2；= = = = =高 温 氢氧化钙的溶解度较小，溶液的浓度很小，吸收二氧化碳效果不好，氢氧化钠溶液的吸收效果好，所以可将澄清石灰水换成浓度较大的氢氧化钠溶液。(6)酸会与活泼金属反应生成氢气，所以证明滤液 e 中含 H (酸)时可加入活泼金属(如锌、铁等) ，若有气泡出现，证明滤液 e 中含有酸。题型训练题型训练1.B 解析 要使图中的气球鼓起来，必须使瓶内的气压增大，可以通过使瓶内气体增多或使瓶内气体温度升高达到目的。铁和稀硫酸反应产生氢气，氢氧化钠固体溶于水放热，生石灰与水反应放热，石灰石和稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，它们均能达到这个目的。而硝酸铵溶于水吸热，会使气球缩
20、小。2B 3B 解析 除去一氧化碳中混有的二氧化碳，应将混合气体通过澄清石灰水或氢氧化钠溶液，通过灼热的氧化铜会将一氧化碳反应掉。4D 解析 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，所以可用燃着的木条放到集气瓶口，不能伸入瓶内检验 CO2 是否收集满；物质受热时，如果能够燃烧，说明是可燃物，因此用坩埚钳夹住乒乓球碎片和滤纸碎片放在酒精灯的火焰上加热，其目的是证明乒乓球碎片和滤纸碎片都是可燃物；蒸发时玻璃棒的作用是不断搅拌防止局部温度过高造成液滴飞溅。5A 解析 比较两个方案的流程，可以看出两个方案中都需要加热，每一个铜原子在反应后均转化为一个硫酸铜分子，因此，两个方案都不节能，铜的利用率相同。但方案一不产
21、生二氧化硫气体，且每一个硫酸分子转化为一个硫酸铜分子，而方案二中产生二氧化硫，每两个硫酸分子才转化为一个硫酸铜分子。因此，硫酸的利用率是方案一高。6(1)AC (2)操作简便，无污染 ，提高了测定数据的准确性 (任写两点，合理即可)7实验 3：铁 (1)与实验 2 形成对比(2)二 2H 2O2 2H2OO 2 = = = = =Fe2O3 (3)还要验证氧化铁的质量和化学性质在反应前后是否改变(4)可能是铁钉中的铁单质被过氧化氢氧化变成氧化铁，而后氧化铁再催化过氧化氢溶液使其分解(5)在盛有 1 g MnO2 固体的试管中加入 10 mL 5%的 H2O2 溶液，再将带火星的木条伸入试管内，
22、观察现象，并与实验 2 对比。8评分标准 化学方程式 2 分，其余每空 1 分。(1)2MgO 2 2MgO= = = = =点 燃 (2)不同意 任何化学反应都符合质量守恒定律，该反应前后质量不相等的原因是空气的氧气参加了反应(3)实验操作 实验现象及结论取少量燃烧后的产物于试管中，加入少量蒸馏水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，观察现象来源:gkstk.Com若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明：燃烧的产物中含 Mg3N2反思与交流 氧气的化学性质比氮气活泼(4)作对照实验加热时各组反应速率均加快。原因是温度升高反应加快加热时实验 1 的反应中气泡明显增多。原因是实验 1 不仅有氢
23、气生成，还有氨气逸出实验 2 比实验 3 反应快。原因是 Cl 比 SO42 的作用强(合理答案均可)9设计并完成实验 (1)氧化钙(或 CaO)(2)碳酸钙(或 CaCO3)实验结论 B交流与反思 二氧化碳( 或 CO2)(2) CaO H 2O=Ca(OH)210(1)CaCO 32HCl =CaCl2H 2OCO 2便于控制反应的发生和停止(2)NaHCO3HCl= =NaClH 2OCO 2(3)除去二氧化碳气体(4)O2 ad(5)氢氧化钠和碳酸钠11提出猜想 KCl、K 2SO4实验探究 BaCl2K 2SO4=BaSO42KCl 酚酞溶液 酚酞溶液变红实验反思 否12熟石灰 用磁铁吸引 有气泡产生 伸入带火星的木条 2H2O2 2H2OO 2 化学性质= = = = =MnO2 13(1)Cl (2)加定量水充分搅拦 有沉淀生成 取少量步骤 1 中的溶液中试管中 ，滴加少量 BaCl2 溶液 若看到溶液产生沉淀，说明添加的是 MgSO4；若没有产生沉淀，说明添加的是 MgCl2
