中考化學(xué)壓軸沖刺專題訓(xùn)練14 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價（含解析）

專題14實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計與評價☆精典再現(xiàn)☆☆真題解密☆這是一道選擇題。題目考查了考生對實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計、改進(jìn)及評價知識。此題的解決方法為：1、對比甲乙兩裝置的容器體積即可判斷；2、對比甲乙兩裝置造成誤差的因素即可判斷；3、對比兩裝置所用的藥品即可判斷；4、對比兩裝置所用的裝置即可判斷?！顫M分解答☆【答案】C【解析】☆當(dāng)堂訓(xùn)練☆1、（2013?德州）對于化學(xué)反應(yīng)，我們不但要考慮加入的試劑，還要考慮環(huán)境中的其他物質(zhì)對化學(xué)反應(yīng)的影響．教材中“木炭還原氧化銅”的實(shí)驗(yàn)（如圖）．（1）根據(jù)你所學(xué)化學(xué)知識猜測：試管A中，除C、CuO外，還可能（寫化學(xué)式，下同）參與反應(yīng)．除木炭可以還原氧化銅外，經(jīng)反應(yīng)生成的也可以還原氧化銅，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式．要排除環(huán)境對該反應(yīng)的影響，你認(rèn)為應(yīng)采取何種措施？。（2）請你推測，進(jìn)入試管B的氣體，除二氧化碳外，還可能有。要想使進(jìn)入試管B中的二氧化碳2、（2013?揚(yáng)州）某研究小組欲檢驗(yàn)草酸晶體樣品分解產(chǎn)物并測定器質(zhì)量分?jǐn)?shù)（假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．草酸晶體（H2C2O4?2H2O）的理化性質(zhì)見表．（1）加熱分解草酸晶體最適宜的裝置是（填圖1字母序號）．（2）圖2是驗(yàn)證熱分解產(chǎn)物中含CO，CO2的裝置①儀器a和b的名稱分別是和．②證明存在CO2的現(xiàn)象是，證明存在CO的現(xiàn)象是，D中反應(yīng)的化學(xué)方程式是．③裝置A的作用是，氣囊的作用是．（3）為測定樣品中草酸晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計兩種如下方案．熔點(diǎn)沸點(diǎn)熱穩(wěn)定性與堿反應(yīng)101°C～102°C150°C～160°C升華100.1°C失去結(jié)晶水，175°C分解成CO2，CO，H2O與Ca（OH）2反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀（CaC2O4）①稱一定量樣品用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得裝置D反應(yīng)前后的質(zhì)量差，由此計算出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比實(shí)際值偏低，排除儀器和操作的因素，其原因可能有：CO未完全反應(yīng)、．☆方法點(diǎn)撥☆此類試題主要包含：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計、補(bǔ)充、對比、改進(jìn)；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)設(shè)及反思。在題目中會結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)方程式的書寫、計算等知識的考查。試題綜合性強(qiáng)、步驟較多、要求高。解題要領(lǐng)：1、設(shè)計實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)先結(jié)合題目確定實(shí)驗(yàn)的目的；然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)中相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)步驟和可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。2、對于需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)操作步驟等形式的試題，要結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行細(xì)致的推理和論證。要符合試題預(yù)設(shè)的步驟。3、實(shí)驗(yàn)方案可從方案的可行性、安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、是否易于操作等角度進(jìn)行了評價或改進(jìn)?！顚ｍ?xiàng)訓(xùn)練☆1、（2013?無錫）利用如圖裝置進(jìn)行“硫燃燒”的實(shí)驗(yàn)：用氣卿不斷地向彎型具支試管中鼓入空氣，同時用酒精燈給硫粉加熱至燃燒，移去酒精燈，可觀察到微弱的淡藍(lán)色火焰；然后停止鼓入空氣，再用酒精燈給高錳酸鉀加熱，使硫在純氧中繼續(xù)燃燒，觀察到火焰．用燒杯中的氫氧化鈉溶液吸收生成的二氧化硫得到亞硫酸鈉（Na2SO3）和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該實(shí)驗(yàn)裝置的主要優(yōu)點(diǎn)是在消除有害氣體對環(huán)境污染的前提下有利于．2、（2013?大連）某面包膨松劑由碳酸氫鈉和碳酸氫銨兩種物質(zhì)組成．化學(xué)小組為驗(yàn)證該膨松劑的成分，查閱資料，設(shè)計如圖所示實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)開始前彈簧夾都處于關(guān)閉狀態(tài)）．資料：①膨松劑在面包制作過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑；②通常狀況下，1體積水溶解700體積氨氣，氨氣溶于水所得溶液為氨水．化碳干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；3、（2013?大連）取銅、鋅混合粉末，在空氣中充分灼燒后，加入稀硫酸至固體恰好溶解，再加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液．（1）濾渣中一定有銅；濾液中溶質(zhì)一定有硫酸鋅、硫酸亞鐵．（2）設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，探究濾渣成分和與濾渣成分對應(yīng)的濾液中溶質(zhì)成分，寫出實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論．4、（2013?連云港）某研究性小組的同學(xué)用電解水的方法測定水的組成后，提出問題：“測定水的組成還有其他的方法嗎？”經(jīng)過討論，得到了肯定的答案，邀請你一起對此展開探究．【設(shè)計方案】甲同學(xué)利用氫氣還原氧化銅的原理和下圖裝置及藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（操作規(guī)范），裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，洗氣瓶B中濃硫酸的作用為【實(shí)驗(yàn)探究】當(dāng)玻璃管中固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色時，實(shí)測得：①的玻璃管和其中固體的總質(zhì)量在反應(yīng)后減少了1.6g；②裝置D的干燥管的總質(zhì)量在反應(yīng)后增加了1.82g，用此數(shù)據(jù)算得水中H、O元素的質(zhì)量比為，由水的化學(xué)式算得H、O元素的質(zhì)量比為1：8．【分析交流】針對上述結(jié)果與理論值有偏差，乙同學(xué)認(rèn)為：該裝置存在缺陷，此觀點(diǎn)得到了大家的認(rèn)同，你對此改進(jìn)的方法是在D裝置后面再連接一個干燥管（假設(shè)生成的水完全被D中堿石灰吸收，裝置內(nèi)空氣的水蒸氣、CO2忽略不計）．小姐同學(xué)用改進(jìn)的裝置重新實(shí)驗(yàn)得到了正確結(jié)果．【意外發(fā)現(xiàn)】丙同學(xué)不小心將反應(yīng)后的少量紅色固體a灑落到多量稀硫酸中了，發(fā)現(xiàn)除了有紅色固體b以外，溶液的顏色有無色變?yōu)樗{(lán)色．【提出問題】銅與稀硫酸是不反應(yīng)的，這里溶液的顏色為什么會變藍(lán)呢？【查閱資料】①CuO被還原的過程中會有Cu2O生成，Cu2O也能被還原成Cu；②固體是紅色的，它與稀硫酸的反應(yīng)為Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O【得出結(jié)論】紅色固體a中含有Cu2O【分析交流】紅色固體a中含有Cu2O是否會影響水測定結(jié)果不影響（填“影響”或“不影響”）．【提出猜想】針對紅色固體a的成分，小組同學(xué)提出猜想①是：是Cu2O和Cu；猜想②是Cu2O【拓展猜想】丁同學(xué)想利用改進(jìn)后裝置及藥品重新實(shí)驗(yàn)，通過測量反應(yīng)前后固體質(zhì)量的方法來確定哪種猜想成立，他已稱得：①玻璃管的質(zhì)量；②反應(yīng)前后紅色固體a和玻璃管的總質(zhì)量，完全反應(yīng)后，你認(rèn)為他還需要稱量D裝置的質(zhì)量．【教師點(diǎn)撥】稱取一定質(zhì)量的紅色固體a與足量的稀硫酸充分反應(yīng)后，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后再稱量紅色固體b的質(zhì)量，也可以確定哪種猜想成立．【定量分析】小組同學(xué)再次實(shí)驗(yàn)，他們開始稱取質(zhì)量為3.6g的紅色固體a，與足量的稀硫酸完全反應(yīng)后，得到紅色固體b為2g．假如3.6g紅色固體a都是Cu2O，請你計算出生成銅的質(zhì)量（利用Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O進(jìn)行計算，寫出計算過程）；然后，通過與實(shí)際的固體2g進(jìn)行比較，判斷猜想①成立（填①或②）．設(shè)3.6g紅色固體a都是Cu2O，則完全反應(yīng)后生成銅的質(zhì)量為X，5、（2013貴州貴陽）某小組同學(xué)用鹽酸和氫氧化鈣，對酸和堿的中和反應(yīng)進(jìn)行探究．請你參與甲同學(xué)向裝有氫氧化鈣溶液的燒杯中加入鹽酸，無明顯現(xiàn)象．結(jié)論：兩種物質(zhì)未發(fā)生反應(yīng)。乙同學(xué)向滴有酚酞的氫氧化鈣溶液的試管中慢慢滴加鹽酸，溶液由色變?yōu)闊o色。結(jié)論：兩種物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)．反應(yīng)的化學(xué)方程式為。大家認(rèn)為乙的實(shí)驗(yàn)證明鹽酸與氫氧化鈣發(fā)生了中和反應(yīng)，并對甲的實(shí)驗(yàn)繼續(xù)探究。[提出問題]甲實(shí)驗(yàn)后的溶液中有什么溶質(zhì)？[作出猜想]猜想一，只有CaCl2；猜想二有CaCl2和Ca（OH）2；猜想三，有CaCl2和HCl。[實(shí)驗(yàn)探究]為驗(yàn)證猜想，丙同學(xué)設(shè)計了方案1和方案2，并按方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。方案編號方案1方案2方案3實(shí)驗(yàn)操作（分別取少量甲實(shí)驗(yàn)后的溶液于試管中）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對比標(biāo)準(zhǔn)比色卡：pH＜7產(chǎn)生白色沉淀實(shí)驗(yàn)結(jié)論溶液中有HCl溶液中有CaCl2[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]丙認(rèn)為猜想三正確。[實(shí)驗(yàn)評價]丙的實(shí)驗(yàn)操作和方案中有不足之處，其不足之處是。大家討論后通過方案3即證明了猜想三正確，其實(shí)驗(yàn)中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象為。[實(shí)驗(yàn)拓展]為節(jié)約資源和避免實(shí)驗(yàn)廢液對環(huán)境污染，小組同學(xué)將方案1和方案3及甲實(shí)驗(yàn)后燒杯中剩余溶液混合（混合時未見明顯現(xiàn)象），并對混合液中的鹽分離回收，請將相關(guān)內(nèi)容填入下表。要分離的鹽所用試劑主要操作☆原創(chuàng)押題☆1、學(xué)?；瘜W(xué)探究小組用HCl與大理石反應(yīng)研究影響反應(yīng)劇烈程度的因素。實(shí)驗(yàn)溫度為25℃、35℃；大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格，每次實(shí)驗(yàn)取用含碳酸鈣60％的大理石10g；所用HCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.125％、18.25％，每次實(shí)驗(yàn)HCl溶液的用量為20mL(假設(shè)兩種溶液密度均為1g／㎝3；大理石中雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))。【提出問題】：影響HCl與大理石反應(yīng)的劇烈程度的因素有哪些?【做出猜想】：猜想一：大理石規(guī)格；猜想二：所用HCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；猜想三：。【實(shí)驗(yàn)探究】：完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案并實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)編號T／℃大理石規(guī)格HCl的質(zhì)量分