初中化學(xué)魯教版九年級(jí)下冊(cè)期末專題三 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

專題三實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1．(2013·中考)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案合理的是 ()A．用碳酸鉀和氫氧化鎂制備氫氧化鉀B．用氯化鈣溶液檢驗(yàn)氫氧化鈉是否部分變質(zhì)C．用氫氧化鋇溶液區(qū)分硫酸銨、硫酸鎂和硫酸鈉D．用氫氧化鈉溶液和濃硫酸除去氫氣中混有的氯化氫和水蒸氣解析氫氧化鎂為難溶性堿，不能和碳酸鉀反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；氫氧化鈉會(huì)吸收二氧化碳變質(zhì)生成碳酸鈉，所以可用氯化鈣溶液檢驗(yàn)氫氧化鈉是否變質(zhì)，而想要驗(yàn)證部分變質(zhì)還需要檢驗(yàn)有無氫氧化鈉存在，應(yīng)該加入足量氯化鈣溶液后過濾，在濾液中滴加酚酞試液觀察是否變紅，故B錯(cuò)誤；氫氧化鋇溶液與硫酸鎂和硫酸鈉都生成白色沉淀，所以無法鑒別硫酸鎂和硫酸鈉，故C錯(cuò)誤；氫氧化鈉溶液能吸收氯化氫氣體，而濃硫酸吸收水蒸氣，所以可用氫氧化鈉溶液和濃硫酸除去氫氣中混有的氯化氫和水蒸氣，故D正確。答案D2．(2013·陜西)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是 ()A．鑒別兩種化肥NH4Cl和KNO3B．檢驗(yàn)二氧化碳C．除去氧氣中的水蒸氣D．探究空氣中氧氣含量解析檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水，而不是紫色石蕊試液，故B錯(cuò)誤；除去氧氣中的水蒸氣，氣體應(yīng)從長導(dǎo)管通入，故C錯(cuò)誤，木炭與O2反應(yīng)生成CO2氣體，瓶內(nèi)壓強(qiáng)不變，故D錯(cuò)誤。答案A3．(2013·廣東)科學(xué)貴在創(chuàng)新，以下是對(duì)部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，其中不能達(dá)到目的是 ()解析白磷燃燒生成的五氧化二磷被氣球收集，防止污染空氣，故A能達(dá)到目的；一氧化碳有毒不能排放到空氣中，但是一氧化碳不和堿液反應(yīng)，所以不能用于吸收一氧化碳，故B不能達(dá)到目的；不用酒精燈點(diǎn)燃就不需要打開橡皮塞，所以瓶中的空氣沒有與外界流通，所以使測定結(jié)果更精確，故C能達(dá)到目的；關(guān)閉彈簧夾后向長頸漏斗內(nèi)注水，一段時(shí)間后，長頸漏斗內(nèi)形成一段液柱且保持不變，說明裝置氣密性良好，所以現(xiàn)象更明顯，故D能達(dá)到目的。答案B4．(2013·黃石)下列實(shí)驗(yàn)方案中，設(shè)計(jì)合理的是 ()A．用點(diǎn)燃的方法除去CO2中少量的COB．加入氧化鎂除去硫酸鎂溶液中含有的少量硫酸(氧化鎂難溶于水)C．用活性炭將硬水軟化D．用水除去生石灰中混有的碳酸鈣解析二氧化碳中混有的少量的一氧化碳是不容易被點(diǎn)燃的，故A不合理；氧化鎂能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂，剩余的氧化鎂可以過濾除去，不增加新的雜質(zhì)，故B合理；活性炭只能吸附一些雜質(zhì)，而不能軟化硬水，軟化硬水可以用煮沸的方法，故C不合理；生石灰的成分是氧化鈣，氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，故D不合理。答案B5．(2013·瀘州)甲同學(xué)為了區(qū)別氫氧化鈉和氫氧化鈣溶液，設(shè)計(jì)了如下圖所示的四組實(shí)驗(yàn)方案。(1)其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莀_______。(2)在C組實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)方程式為______________________。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，甲同學(xué)將A、C組四支試管中的溶液倒入同一容器中，看到溶液變渾濁，該現(xiàn)象說明有________物質(zhì)生成(填化學(xué)式)，滴入酚酞后溶液呈紅色。(4)滴入酚酞后溶液呈紅色，說明溶液呈堿性。使溶液呈堿性的物質(zhì)是什么呢？甲同學(xué)進(jìn)一步推測：溶液中呈堿性的物質(zhì)可能是碳酸鈉、氫氧化鈣和________三種物質(zhì)中的一種，或是三種物質(zhì)兩兩混合組成的混合物。(5)為了驗(yàn)證推測，甲同學(xué)查閱資料，獲悉氯化鋇溶液呈中性，并設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。請(qǐng)根據(jù)要求完成下列空白：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)測現(xiàn)象結(jié)論取少量容器中的上層溶液于試管中，加入過量的氯化鋇溶液，靜置若①有白色沉淀，溶液呈無色色物質(zhì)是碳酸鈉②若無沉淀生成，溶液呈紅色物質(zhì)是氫氧化鈣③若有白色沉淀，溶液呈紅色______(6)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)第②步驗(yàn)證的結(jié)論不嚴(yán)密，原因是_____________________________________________________________。解析(1)根據(jù)氫氧化鈉和氫氧化鈣的性質(zhì)可以知道，它們都能夠和稀鹽酸反應(yīng)且都沒有現(xiàn)象，都能使酚酞變紅，氫氧化鈉不能和碳酸鈉反應(yīng)，但是氫氧化鈣可以和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀，氫氧化鈉和氫氧化鈣都能與二氧化碳反應(yīng)，但是和氫氧化鈉反應(yīng)沒有現(xiàn)象，和氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀，所以能夠?qū)崿F(xiàn)目的實(shí)驗(yàn)為C和D；(2)C組中發(fā)生的反應(yīng)為氫氧化鈣和碳酸鈉的反應(yīng)，該反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH；(3)根據(jù)題意生成的白色沉淀只能是碳酸鈣，其化學(xué)式為：CaCO3；(4)根據(jù)題意可以知道，在溶液中可能含有氫氧化鈉，其化學(xué)式為：NaOH；(5)能夠和氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色沉淀的為碳酸鈉，而氫氧化鈣不能和碳酸鈉共存，所以可以判斷使溶液變紅的是氫氧化鈉，即該溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉；(6)氫氧化鈉溶液也呈堿性，也可以使酚酞變紅，所以不能僅僅根據(jù)溶液變紅就判斷溶液中只是氫氧化鈣。答案(1)C、D(2)Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH(3)CaCO3(4)NaOH(5)物質(zhì)是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物(6)氫氧化鈉溶液也顯堿性，還可能是氫氧化鈉或氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合物6．(2013·宜昌)二氧化硫是造成酸雨的主要物質(zhì)之一。小麗為探究二氧化硫能與水反應(yīng)生成酸，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]她先用紫色石蕊試液將白色濾紙浸潤，干燥后做成紫色的小花，然后按下列圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀察到實(shí)驗(yàn)(Ⅰ)和(Ⅲ)中的小花變紅，(Ⅱ)中的小花不變色。[評(píng)價(jià)反思]小虎對(duì)小麗的實(shí)驗(yàn)方案提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)還不足以證明“二氧化硫和水反應(yīng)生成了酸”。兩位同學(xué)仔細(xì)討論后認(rèn)為還需補(bǔ)充如下一個(gè)實(shí)驗(yàn)，才能得出二氧化硫與水反應(yīng)生成酸。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________________________[拓展應(yīng)用]二氧化硫也是實(shí)驗(yàn)室一種污染氣體，常用堿液吸收。寫出實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫的化學(xué)方程式：________。解析[評(píng)價(jià)反思]還應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證一下：二氧化硫能否使干燥紫色小花變色，所以補(bǔ)充如下一個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將干燥的紫色小花放入二氧化硫氣體中小花不變色[拓展應(yīng)用]氫氧化鈉溶液和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，化學(xué)方程式為2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O答案實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將干燥的紫色小花放入二氧化硫氣體中小花不變色2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O7．(2013·湛江)牙膏中的摩擦劑碳酸鈣可以用石灰石來制備，甲同學(xué)設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案：(1)過濾時(shí)玻璃棒的作用是________。過濾后發(fā)現(xiàn)濾液渾濁，應(yīng)_______________________________________________________________。(2)寫出步驟②的化學(xué)方程式______________________，該反應(yīng)是________(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。乙同學(xué)設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案：(3)請(qǐng)你寫出乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：___________________。解析(1)過濾時(shí)，玻璃棒的作用為引流，過濾后發(fā)現(xiàn)仍渾濁，應(yīng)該檢查原因，再次進(jìn)行過濾；(2)根據(jù)圖中信息可以知道B為氧化鈣，所以反應(yīng)②為氧化鈣和水的反應(yīng)，該反應(yīng)生成了氫氧化鈣，其化學(xué)方程式為：CaO＋H2O=Ca(OH)2，該反應(yīng)放出大量的熱；(3)分析乙同學(xué)的方案可以知道，該方案無需加熱，直接和稀鹽酸反應(yīng)，操作簡單、節(jié)約能源。答案(1)引流檢查原因，改進(jìn)后繼續(xù)過濾(2)CaO＋H2O=Ca(OH)2放熱(3)操作簡單節(jié)約能源8．(2013·孝感)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出。生成的是什么氣體呢？同學(xué)們決定進(jìn)行探究。探究前老師提示，該反應(yīng)生成的氣體只有一種。[提出猜想]放出的氣體可能是SO2或O2或H2，提出猜想的依據(jù)是______________________________________________________________。[查閱資料]SO2易溶于水，化學(xué)性質(zhì)與二氧化碳有相似之處，能使澄清的石灰水變渾濁，生成CaSO3[方案設(shè)計(jì)]依據(jù)上述猜想，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案：(1)甲同學(xué)認(rèn)為是O2，則檢驗(yàn)方法是_____________________________。(2)乙同學(xué)認(rèn)為是SO2，則需要將放出的氣體通入澄清石灰水中，看到澄清石灰水是否變渾濁。寫出SO2與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)，排除和驗(yàn)證猜想的氣體。若拆去B裝置，直接連接A和C裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可能導(dǎo)致__________________后果發(fā)生。[實(shí)驗(yàn)探究]實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先將收集到的氣體從a處通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C處酒精燈，這樣操作的目的是________________________。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)A裝置中溶液不變渾濁，C裝置中表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色。結(jié)論：鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體是______________________(寫化學(xué)式)。[思維拓展]由上述實(shí)驗(yàn)可以推出，硫酸銅溶液可能含有________。解析鐵粉投入硫酸銅溶液中，反應(yīng)前含有S、O、H、Cu元素，依據(jù)質(zhì)量守恒定律可以得出猜想；(1)氧氣具有助燃性，可以通過檢驗(yàn)氣體的助燃效果進(jìn)行判斷；(2)二氧化硫和氫氧化鈣反應(yīng)會(huì)生成亞硫酸鈣和水，反應(yīng)方程式為SO2＋Ca(OH)2=CaSO3↓＋H2O；(3)濃硫酸具有吸水性，故裝置B中濃硫酸的作用是吸收水蒸氣，若去掉B裝置，可能導(dǎo)致C裝置中的硬質(zhì)玻璃管受熱不均而破裂；實(shí)驗(yàn)探究：可燃性的氣體和空氣混合加熱時(shí)可能會(huì)發(fā)生爆炸，因此先將收集到的氣體從a通入一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C處酒精