實驗方案的設計與評價-2024年中考化學沖刺復習講義與訓練（解析版）

專題04實驗方案的設計與評價

UW九TIXINGGUINA

【題型一】實驗方案的設計

[例題1]（2024?新邵縣一模）實驗室用燃燒法測定某種氨基酸（CxHyOzNm）的分子構(gòu)成。取Wg該

種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮氣。按圖所示裝置進行實驗，每步均充

分反應?；卮鹣铝袉栴}：

（1）實驗開始時，首先通入一段時間的氧氣，其理由是O

（2）以上裝置中需要加熱的儀器有A和D兩處，操作時應先點燃處的酒精燈。

（3）實驗測得B、C裝置分別增重4.5克和8.8克，則該物質(zhì)化學式中x、y之比為。

（4）將B和C裝置互換，則測得的氫元素的含量會（選填“偏大”、“偏小”“不變”）。

【解答】解：（1）空氣中含有氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣等，本實驗的測定原理氨基酸放在

純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮氣，測定生成物的量，推斷出該氨基酸的分子構(gòu)成，所

以實驗開始時，首先通入一段時間的氧氣，其理由是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止干擾實驗數(shù)據(jù)的測

定，故填：排盡裝置內(nèi)的空氣；

（2）分析實驗裝置可知，D裝置作用是吸收沒反應完的氧氣，防止影響氮氣體積的測定，所以要

先點燃D裝置的酒精燈，保證沒反應完氧氣全部被除去，故填：D；

（3）B裝置增重4.5g,則生成水的質(zhì)量為4.5g,則其中氫元素的質(zhì)量為4.5gx得xl00%=0.5g,

C裝置增重8.8g,則生成二氧化碳的質(zhì)量為8.8g,則其中碳元素的質(zhì)量為8.8gx1|xl00%=2.4

g,依據(jù)化學反應前后元素守恒，則x：y=弩：等=2：5,故填：2：5；

1Z1

（4）氣體通過溶液會帶出水分，如果B和C裝置互換，會使測定水的質(zhì)量偏大，則測得的氫元

素的含量偏大，故填：偏大。

[例題2]（2023?奉賢區(qū)二模）1840年，法國化學家杜馬利用碳在足量氧氣中充分燃燒，并用堿吸收

的方法來測定二氧化碳中碳、氧元素的質(zhì)量比。某小組模擬該方法進行實驗，裝置如圖所示（裝

置氣密性良好，夾持儀器省略）。

（2）B中生石灰的作用是；C中碳在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是

（3）該實驗需要測定的量：反應前后裝置C的質(zhì)量和的質(zhì)量。

（4）足量H2O2溶液的作用是o

（5）為進一步確定D中氫氧化鈉固體是否消耗完，請設計方案。

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

氫氧化鈉固體未完全消耗完

【解答】解：（1）A中過氧化氫在二氧化鋅的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為:

MnO2

2H2O2—：—2H20+02to

（2）生石灰能與水反應生成氫氧化鈣，B中生石灰能吸收生成的水，干燥氧氣；碳在氧氣中燃燒

的現(xiàn)象為劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱。

（3）該反應測定了反應前后裝置C的質(zhì)量，可以測出參加反應的碳的質(zhì)量，為了測定二氧化碳

中碳、氧元素的質(zhì)量比，可以檢測生成的二氧化碳的質(zhì)量，從而推出氧元素的質(zhì)量，故應該測定

反應前后裝置C的質(zhì)量和反應前后裝置D的質(zhì)量。

（4）過氧化氫在二氧化錦的催化作用下生成水和氧氣，足量H2O2溶液的作用是為碳燃燒提供足

量的氧氣。

(5)二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，故為進一步確定D中氫氧化鈉固體是否消耗完，

可取樣，加入過量氯化鈣溶液，碳酸鈉能與氯化鈣和反生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，將碳酸鈉

全部消耗完，再加入無色酚醐溶液，若溶液變紅，則氫氧化鈉固體未完全消耗。

1.實驗方案的設計思路：

(1)明確實驗目的，弄清實驗原理。

⑵選擇儀器和藥品。

⑶設計實驗裝置和操作步驟。

(4)記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

(5)分析得出實驗結(jié)論。

2.實驗方案的設計要求：

⑴科學性性:實驗原理、方案和操作過程必須科學、嚴謹、合理。

(2)可行性:實驗方案要切實可行。

(3)安全性:所用藥品、儀器、裝置安全可靠。

⑷簡約性:實驗方案設計要求操作簡便、裝置簡單、現(xiàn)象明顯。

3.用控制變量法或?qū)Ρ确ㄌ骄繂栴}時，必須保持其他條件相同，只改變需要探究的因素，進而探究該

因素的影響。分析問題時，要先找出對比實驗中哪些條件相同，哪些探究不同，進而分析改變的條

件所產(chǎn)生的影響，并得出結(jié)論。

【題型二】實驗方案的評價

[例題3](2022?臨平區(qū)一模)小樂為了測定某生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)，設計并完成了如

下實驗:

實驗編號及裝置實驗步驟實驗現(xiàn)象

①天平稱量生銹的生鐵片的質(zhì)量生銹的生鐵片的質(zhì)量為mg

②裝置甲先通入一段時間co,然后加熱；完全反生銹的生鐵片變成光亮的銀白

應后，停止加熱；繼續(xù)通co至室溫色

③裝置乙將②中生成的光亮的銀白色鐵片放入稀試管中

鹽酸中，完全反應;測得室

溫下

產(chǎn)生氫氣的體積為VL

（1）裝置甲存在缺陷，其改進方法是。

（2）裝置乙試管中觀察到的實驗現(xiàn)象是o

（3）若室溫下氫氣的密度為pg/L,生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是%（用字母表

示）。

（4）有人認為：“②中所得光亮的銀白色鐵片的質(zhì)量，即為此生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量，沒

有必要進行③的操作”。判斷此觀點是否正確，并說明理由。

【解答】解：（1）因為一氧化碳有毒不能直接排入空氣，要處理后再排放，可在裝置的最右端放

一燃著的酒精燈；

（2）鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，反應現(xiàn)象為：溶液由無色變成淺綠色，有氣泡放出；

（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，和稀鹽酸反應的鐵的質(zhì)量即為生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量，可設生銹

鐵片中鐵元素的質(zhì)量為x

Fe+2HCl=FeC12+H2t

562

xpg/LXVL

56x

2pg/LxVL

x=28pVg

生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分數(shù)為:

28Mg2800pV

x100%=--------%;

mgm

（4）這種觀點不正確，因為所得光亮的銀白色鐵片中還含有碳元素。

［例題4］（2022?慈溪市模擬）硝酸鉀是一種重要的工業(yè)原料，我國年產(chǎn)量達到6萬多噸。小科和小

寧在實驗室用不同的方案制取硝酸鉀。

［實驗步驟］

①小科將A、B鹽加到裝有少量水的試管中，充分振蕩制取硝酸鉀，如圖甲。

②小寧向試管中依次加入濃度為10%的酸溶液15g,濃度為15%的堿溶液8g,充分振蕩制取硝酸

鉀，如圖乙。

［實驗分析］

（1）小寧想分析小科所用的A、B鹽成分，分別取A、B鹽配成溶液后進行以下實驗。

①取少量A、B鹽溶液分別滴加稀鹽酸，A鹽溶液有氣泡生成，B鹽溶液無明顯現(xiàn)象。

②另取少量A、B鹽溶液，分別滴加氫氧化鈉溶液，A、B鹽溶液均無明顯現(xiàn)象。

則B鹽可能是（寫出一種即可）。

（2）工業(yè)生產(chǎn)中，目的產(chǎn)物的實際生成量占目的產(chǎn)物的理論生成量的百分率稱為收率。已知小寧

最終制得硝酸鉀1.8g,則反應的收率為（計算結(jié)果保留到0.1%）。

（3）請你從安全的角度，對小寧制取硝酸鉀的方案進行評價：

甲乙

【解答】解：（1）取少量A、B鹽溶液分別滴加稀鹽酸，A鹽溶液有氣泡生成，B鹽溶液無明顯

現(xiàn)象，A鹽為碳酸鹽，碳酸鹽與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，A鹽和B鹽反應生成硝酸鉀，則A

鹽為碳酸鉀，B鹽為硝酸鹽，碳酸鉀可溶于水，根據(jù)復分解反應條件，生成另外一種鹽難溶于水，

碳酸根與領(lǐng)離子或鈣離子反應生成沉淀，故B為硝酸鈣（或硝酸/）；

（2）小寧向試管中依次加入濃度為10%的酸溶液15g,濃度為15%的堿溶液8g,充分振蕩制取

硝酸鉀，則酸為硝酸，堿為氫氧化鉀，氫氧化鉀與硝酸反應生成硝酸鉀和水，化學方程式為HN

O3+KOH=KNO3+H2O,每63份質(zhì)量硝酸與56份質(zhì)量氫氧化鉀恰好完全反應，濃度為10%的硝

酸溶液15g,濃度為15%的氫氧化鉀溶液8g反應，硝酸有剩余。

設生成硝酸鉀質(zhì)量為x

HNO3+KOH=KNO3+H2O

56101

1

56_15%x8g

101一%

x—2.16g

%gx18。

反應的收率為一^-X100%a83.3%

2.16g

(3)硝酸是強酸，具有強腐蝕性、氫氧化鉀具有強腐蝕性，使用時要注意安全(合理即可)。

1.實驗方案的評價原則

(1)實驗目的明確。

⑵實驗方法簡便，現(xiàn)象明顯。

⑶操作安全可靠。

(4)結(jié)論完整嚴密。

2.評價一般包括以下幾個方面：

⑴原理的評價：所選藥品是否可行；反應是否易于控制；所用藥品是否安全；是否會給環(huán)境造成污染。

⑵裝置的評價:操作是否簡便;是否節(jié)約藥品；是否安全。

(3)操作的評價:操作的先后順序及實驗步驟是否完善。

(4)實驗結(jié)果的評價：結(jié)論是否正確、全面。對實驗結(jié)論進行評價時，應對實驗操作和現(xiàn)象進行全面

的分析，考慮多種可能性，避免得出片面的結(jié)論。

MaKaa

TiZuLian

題組練

(2022?和平區(qū)模擬)圖I是小紅按課本進行的一個化學實驗，在實驗時同學們聞到了一股難聞

的刺激性氣味。于是小明對原實驗裝置進行了改進，裝置如圖n。實驗操作如圖:

Ii

濃

出

氨L

生

K制

圖I(改進前)圖n(改進后)

a：向B、C、E三支試管中分別加入5mL的蒸儲水，各滴入1?2滴無色酚麟溶液，振蕩，觀察

溶液顏色。

b：在A、D試管分別加入2mL濃氨水，立即用帶橡皮塞的導管按實驗圖H連接好，并將D試管

放置在盛有熱水的燒杯中，觀察幾分鐘。

分析討論：

(1)E試管放有酚酸溶液的目的是0

(2)B、C試管中的實驗現(xiàn)象是；C試管中發(fā)生變化速度比B試管中要(填

“快”或“慢”)。

(3)由此可以得到的實驗結(jié)論是①，②

(4)對比改進前的實驗，改進后實驗的優(yōu)點是。

【解答】解：(1)E試管放有酚麟溶液的目的是做對照試驗，通過對照，證明空氣中的成分不能

使酚酷溶液變色。

故填：做對照試驗，通過對照，證明空氣中的成分不能使酚醐溶液變色。

(2)B、C試管中的實驗現(xiàn)象是溶液變紅；

C試管中發(fā)生變化速度比B試管中要快。

故填：溶液變紅；快。

(3)由此可以得到的實驗結(jié)論是氨水能使酚醐變紅，分子在不停運動，溫度越高，運動越快。

故填：氨水能使酚酷變紅；分子在不停運動，溫度越高，運動越快。

(4)對比改進前的實驗，改進后實驗的優(yōu)點是不污染空氣。

故填：不污染空氣。

2.(2022?和平區(qū)模擬)某化學興趣小組探究在實驗室中由Cu為原料制取CuSO4溶液的實驗方

案，并進行評價分析、實驗探究和方案改進。

【實驗方案】

02稀H2s。4

方案一：Cu—CuOtCuSO4

△

稀H2sO4

方案二：Cu7CUSO4[CU+H2O2+H2SO4（?。┮籆USO4+2H2O]

“2。2

濃H2sO4△

方案三：CutCUSO4[CU+2H2SO4（濃）一CuSO4+SO2t+2H20]

△

._尸02（$。4）3

方案四：CutCuSO4[Cu+Fe2（SO4）3—CuSO4+2FeSO4]

顏72so4

方案五：Cu-CUSO4[3CU+3HSO4（稀）+2HNO3（?。?3CuSO4+2NOt+4HO]

稀HNO322

【評價分析】

（1）方案二與方案一相比，優(yōu)點是實驗的操作步驟不需要走分步進行和。但工業(yè)

上不采用方案二大量使用H2O2制硫酸銅的原因是o

a）（2）方案三與方案一、二相比，缺點是和反應會產(chǎn)

生SO生產(chǎn)生活中大量的SO2排放到空氣中容易形成o

【實驗探究】

（3）老師設計了如下的實驗方案四：

某物質(zhì)

已知：①4FeSO4+O2+2H2s04(稀)=2Fe2(S04)3+2H2O

②溶液中pH=3.2時Fe（OH）3開始沉淀，實驗流程中“濾渣”的化學式為，濾

渣與稀H2s04反應的化學方程式為=

【方案改進】

（4）某同學針對方案五查閱資料：Cu與稀H2s04和稀HN03的混合酸反應時，生成的無色N0氣

體很容易在常溫下與空氣中的02反應，生成紅棕色，有刺激性氣味的有毒氣體NO2:NO2溶于H2

0時生成HN03和NO,工業(yè)上利用這一生產(chǎn)原理生產(chǎn)HN0N02溶于H20的化學反應方程式為

,若采用方案五制取CuS04溶液，根據(jù)上述查閱資料所獲得的反應原理，改進的實驗

方案中可循環(huán)使用的物質(zhì)是（填化學式）。

【解答】解：（1）方案二與方案一相比，優(yōu)點是實驗的操作步驟不需要走分步進行和不需要加熱;

但工業(yè)上不采用方案二大量使用H2O2制硫酸銅的原因是：需要消耗大量的過氧化氫，成本高。

故填：不需要加熱；成本高。

(2)方案三與方案一、二相比，缺點是生成相同質(zhì)量硫酸銅時消耗硫酸多和反應會產(chǎn)生S02；

生產(chǎn)生活中大量的SO2排放到空氣中時，二氧化硫能和水反應生成亞硫酸、硫酸等物質(zhì)，容易形

成酸雨。

故填：生成相同質(zhì)量硫酸銅時消耗硫酸多；酸雨。

(3)②溶液中pH=3.2時Fe(OH)3開始沉淀，實驗流程中“濾渣”是氫氧化鐵，氫氧化鐵的

化學式為Fe(OH)3；

氫氧化鐵與稀H2s04反應生成硫酸鐵和水，反應的化學方程式為；2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(S

04)3+6H2OO

故填：Fe(OH)3；2Fe(OH)3+3H2sO4=Fe2(SO4)3+6H2O0

(4)NO2溶于H2O時生成HNO3和NO,反應的化學方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO；

若采用方案五制取CuSO4溶液，根據(jù)上述查閱資料所獲得的反應原理，改進的實驗方案中可循環(huán)

使用的物質(zhì)是NO2。

故填：3NO2+H2O=2HNO3+NO；NO2。

3.(2022?鹿城區(qū)校級二模)俗話說“堿去油污、酸除銹"，純堿(Na2c03)能做日常生活中的去

油污劑?？茖W興趣小組設計實驗探究溫度和濃度對Na2c03溶液去油污效果的影響。

資料：去油污效果的測定方法：把Na2c03溶液與油污布一起放入燒杯浸泡一段時間，取出油污

布后用測量儀測定油污殘留量。

實驗器材：20%的碳酸鈉溶液、蒸儲水、燒杯、油污布若干、恒溫箱、油污殘留量測量儀及其它

實驗所需的儀器。

(1)選擇合適器材，寫出實驗步驟。

(2)碳酸鈉溶液的pH值會影響去油污效果，用pH試紙測試碳酸鈉溶液pH值的具體操作方法

是。

【解答】解：(1)探究濃度對Na2c03溶液去油污效果的影響實驗方案：取等質(zhì)量的的20%的碳

酸鈉溶液三份，分別加入不同質(zhì)量的水，攪拌，配制三份不同濃度的碳酸鈉溶液，取大小相同的

三塊油污布分別放入三個燒杯中，再取等質(zhì)量配制的不同濃度的碳酸鈉溶液三份分別倒入三個燒

杯中，再將三個燒杯放入恒溫箱中，浸泡相同的時間后，用油污殘留量測量儀測量，觀察現(xiàn)象。

探究溫度對Na2c03溶液去油污效果的影響實驗方案：①取大小相同的兩塊油污布分別放入2個

燒杯中，再取一定量的20%碳酸鈉溶液和與碳酸鈉相同質(zhì)量的水分別倒入2個燒杯中，再將2個

燒杯放入恒溫箱中，浸泡相同的時間后，用油污殘留量測量儀測量，觀察現(xiàn)象；②取與①相同質(zhì)

量的20%溶液，恒溫箱設定不同溫度，重復實驗①兩次，比較三次實驗現(xiàn)象。

（2）用pH試紙測試碳酸鈉溶液pH值的具體操作方法是取一pH試紙放在玻璃片或白瓷板上，

用玻璃棒將碳酸鈉溶液滴在pH試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，讀出該溶液的p

Ho

4.（2022?蕭山區(qū)二模）某CuO粉末中混有少量Cu2O,現(xiàn)有一課外活動小組利用如圖所示裝置測

定其中CU2O的質(zhì)量。已知在加熱條件下，氫氣還原氧化亞銅生成銅和水，一氧化碳還原氧化

亞銅生成銅和二氧化碳。請根據(jù)圖示內(nèi)容回答下列問題：

濃

硫

NaOH

酸

溶液-

ABCD

（1）X是常見還原性氣體co、H2中的一種，請根據(jù)該組合裝置判斷X的化學式為o

（2）若缺少B裝置，將直接導致反應后D裝置內(nèi)的物質(zhì)的質(zhì)量________（填“偏大”、“偏小”

或“不影響”）。

（3）E裝置的作用是-

（4）已知反應前CuO和Cu2O的總質(zhì)量為mig,完全反應后D中U型管內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量增加了m

2g（損失忽略不計），則原混合物中CU2O的質(zhì)量為go（用mi、H12表示）

【解答】解：（1）最終沒有處理尾氣，說明X是氫氣，氫氣的化學式為H2。

故填：H2O

（2）若缺少B裝置，從A中帶出的水蒸氣進入D,將直接導致反應后D裝置內(nèi)的物質(zhì)的質(zhì)量偏

大。

故填：偏大。

（3）E裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣進入D裝置。

故填：防止空氣中的水蒸氣進入D裝置。

（4）設氧化亞銅質(zhì)量為x,則氧化銅質(zhì)量：rnig-x,

反應的化學方程式加強質(zhì)量關(guān)系:

△

CU2O+H2—2CU+H2O,

14418

18

x---X

144

△

CuO+H?—CU+H2O,

88

o18

mX--gX

8oml

1818

題

』

nl艮

tg-據(jù)--

--gX

8oml

1444

9

X-c

-4ml-

9

故填：-mi-10m2。

4

5.（2022?北京模擬）圖I是課本上的一個化學實驗，在實驗時同學們聞到了一股難聞的刺激性氣

味.于是小明對原實驗裝置進行了改進，裝置如圖n.

第一步：向B、C、E三支試管中分別加入5mL的蒸儲水，各滴入1?2滴無色酚醐溶液，振蕩,

觀察溶液顏色.

第二步：在A、D試管中分別加入2mL濃氨水，立即用帶橡皮塞的導管按實驗圖II連接好，并將

D試管放置在盛有熱水的燒杯中，觀察幾分鐘.

濃

酚酎

氨溶液

水

\

國I（改講前）

（1）第一步操作中E試管中滴入酚酸溶液的目的是，有同學認為E試管可以不要，

你認為（填“正確”或“不正確”）

（2）第二步操作中可觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________________

,由此可以得到的實驗結(jié)論是①;②

（3）對比改進前的實驗i,改進后實驗n的優(yōu)點是

【解答】解：(1)通過E試管放有酚酸溶液沒有變色進行對比說明酚酸試液變紅的原因是氨分子

運動的結(jié)果，所以E試管是對比試驗應該有；

(2)B試管與C試管內(nèi)的酚隙試液都變紅色，但C試管內(nèi)變紅的速度比較快；通過實驗現(xiàn)象說

明了氨水顯堿性能使酚酥試液變紅，氨分子能到酚醐試液中說明了氨分子在不斷地運動，運動到

酚酸試液中的，還能說明溫度高分子運動速度快，溫度低運動速度慢；

(3)改進后的裝置氨分子在密閉容器中運動不到空氣中，不污染空氣，在試管中進行的實驗節(jié)約

藥品.現(xiàn)象明顯.

故答案為：(1)進行對比；不正確；

(2)B試管中的酚醐溶液慢慢變紅色，C試管中的酚酰溶液很快變紅色；①分子是客觀存在，并

總在不斷運動的；②溫度越高，分子運動速度越快；

(3)能盡量防止氨氣逸出污染空氣，更能體驗化學變化的過程；能夠說明分子運動的快慢等.

6.(2022?通遼一模)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，草酸晶體(H2c2O4?2H2O)無色,

熔點為101℃,易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解。回答下列問題：

查閱資料：

①已知H2c2。4能使澄清石灰水反應變渾濁

②無水氯化鈣吸收水分

(1)甲組同學按照如圖1所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。

①裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有C02；

②裝置B的主要作用是,使其不進入C,避免對C裝置CO2的檢驗造

成干擾。

（2）乙組同學認為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO,為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B

和圖2所示的部分裝置（可以重復選用）進行實驗。

①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、F、D、、H、D、I；

②裝置H反應管中盛有的物質(zhì)是；

③能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_____________________________________________

（3）設計實驗證明：草酸是一種酸性物質(zhì)_________________________________________________

【解答】解：（1）①草酸晶體（H2c2O4?2H2O）無色，熔點為101℃,易溶于水，受熱脫水、升

華，170℃以上分解，如果草酸受熱分解，分解時會產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成

難溶性的碳酸鈣沉淀而使澄清石灰水變渾濁，所以C中觀察到的現(xiàn)象是：有氣泡冒出且澄清石灰

水變渾濁，說明有二氧化碳生成；

②草酸易揮發(fā)，導致生成的氣體中含有草酸，草酸和氫氧化鈣反應生成難溶性的草酸鈣而干擾二

氧化碳的檢驗，B裝置溫度較低，有冷凝作用，防止干擾二氧化碳的檢驗；

故答案為：①澄清石灰水變渾濁；②冷卻揮發(fā)出來的草酸；

（2）①要檢驗生成CO,在甲組實驗后，用濃氫氧化鈉除去二氧化碳，用澄清石灰水檢驗二氧化

碳，用堿石灰干燥CO,利用CO和CuO發(fā)生還原反應生成CO2,再利用澄清石灰水檢驗生成的

二氧化碳，用排水法收集CO避免環(huán)境污染，I中集氣瓶收集到的氣體主要是CO,所以其連接順

序是A、B、F、D、G、H、D、I；

②H裝置中盛放的物質(zhì)應該具有氧化性，且和CO反應有明顯現(xiàn)象發(fā)生，CuO能被CO還原且反

應過程中黑色固體變?yōu)榧t色，現(xiàn)象明顯，所以H中盛放的物質(zhì)是CuO；

③CO具有還原性，與氧化銅反應后的產(chǎn)物是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，且CO

能將黑色的CuO還原為紅色的Cu,只要H中黑色固體轉(zhuǎn)化為紅色且其后的D裝置溶液變渾濁就

說明含有CO；

故答案為：①G；②CuO（或氧化銅）；③H中的粉末由黑色變?yōu)榧t色，H后的D中的澄清石灰水

變渾濁且F后中的D不變渾濁；

（3）酸性物質(zhì)的水溶液顯酸性，能使紫色的石蕊溶液變紅色，因此證明草酸是一種酸性物質(zhì)的方

法是取少量草酸于試管，加入2?3滴紫色石蕊溶液，溶液變紅則證明草酸為酸性物質(zhì)；故答案

為：取少量草酸于試管，加入2?3滴紫色石蕊溶液，溶液變紅則證明草酸為酸性物質(zhì)。

7.（2021?北侖區(qū)模擬）在制作簡易酸堿滅火器前，小明準備先測定樣品中碳酸鈉的純度，小明用

天平稱取6克樣品和足量的稀硫酸，按如圖裝置進行實驗。實驗前后，小明均往裝置中緩慢通

一會兒氮氣。其中裝置A中碳酸鈉與稀硫酸反應的化學方程式為：Na2cO3+H2s04—Na2sO4+H

2O+CO2t（假設樣品中其他成分不與稀硫酸反應）。

樣品濃硫酸足量的氫氧化鈉溶液

ABC

（I）實驗后小明往裝置中緩慢通一會兒氮氣的目的是O

（2）實驗前后小明用該天平測得裝置C增加的質(zhì)量為2.2g,則該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為多

少？O

（3）下列情況會導致樣品中碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)測量值偏小的是（可多選）。

A.樣品中滴加硫酸過量

B.A瓶內(nèi)部分水蒸氣隨二氧化碳逸出

C.反應結(jié)束后，A瓶內(nèi)有二氧化碳殘留

D.反應速度過快，大量氣泡從氫氧化鈉溶液中出來

【解答】解：（1）實驗后小明往裝置中緩慢通一會兒氮氣的目的是排出裝置中的空氣，防止其中

的二氧化碳影響實驗結(jié)果。

故填：排出裝置中的空氣。

（2）設碳酸鈉質(zhì)量為x,

Na2cO3+H2s04—Na2sO4+H2O+CO2t,

10644

X2.2g

106_44

x22g'

x=5.3g,

則該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為：—X1OO%=88.3%,

6g

故填：88.3%。

（3）A.樣品中滴加硫酸過量，不影響實驗結(jié)果；

B.A瓶內(nèi)部分水蒸氣隨二氧化碳逸出，導致實驗結(jié)果偏大；

C.反應結(jié)束后，A瓶內(nèi)有二氧化碳殘留，導致實驗結(jié)果偏??；

D.反應速度過快，大量氣泡從氫氧化鈉溶液中出來，導致實驗結(jié)果偏小。

故選：CD=

8.（2023?商河縣一模）如圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進行實驗探究的

部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器），某化學小組的同學欲利用其進行下列各實驗。

（1）以石灰石和稀鹽酸為原料制取。收集干燥的二氧化碳氣體并除去混有的HC1氣體（提示：

鹽酸中揮發(fā)出的少量的HC1氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收），按照要求設計實驗裝置，連接儀

器，并檢驗裝置的氣密性。

①所選儀器的連接順序為（從左到右填寫儀器序號字母）。

②上述制取二氧化碳的化學方程式為。

③若把燃燒的木條伸入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察到木條的現(xiàn)象，說明二氧化碳不

支持燃燒。

（2）化學小組的同學用鋅和稀硫酸反應制取氫氣，測定某氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量（假設樣品

中雜質(zhì)不分解，也不參與反應）。所選儀器按“A-CI-B-C2-堿石灰干燥管”的順序連接（已

△

知：CUO+H2-CU+H2O；CI、C2為2個濃硫酸洗氣瓶），實驗前檢查裝置的氣密性，完全反應后，

收集有關(guān)實驗數(shù)據(jù)，如表所示（假設所發(fā)生的化學反應都充分反應）。

測量項目B中玻璃管內(nèi)固體質(zhì)量C2的質(zhì)量

反應前質(zhì)量20g200g

反應后質(zhì)量16.8g203.6g

①在該裝置中，洗氣瓶C1的作用是。

②該氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)為（精確到0.1%）。

③若不連接Ci裝置，通過測定反應前后裝置B質(zhì)量的變化，來計算該樣品所含CuO的質(zhì)量分數(shù)，

若其他操作正確，則計算結(jié)果將（填“不受影響”“偏大”或“偏小”）。

【解答】解：（1）①所選儀器的連接順序為A（制取二氧化碳）一D（除去氯化氫）一C（吸收水

蒸氣）一E（收集二氧化碳）。

故答案為：A—D—C—E。

②上述制取二氧化碳的化學方程式為CaCO3+2HCl—CaC12+H2O+CO2t。

故答案為：CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2t。

③若把燃燒的木條伸入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察到木條熄滅的現(xiàn)象，說明二氧化碳不支持

燃燒。

故答案為：熄滅。

（2）①在該裝置中，洗氣瓶C1的作用是吸收氫氣中的水蒸氣。

故答案為：吸收氫氣中的水蒸氣。

②反應前后B中的質(zhì)量差即為氧化銅中氧元素質(zhì)量，氧元素質(zhì)量是20g-16.8g=3.2g,氧化銅質(zhì)

量是3.2g+益=16g,該氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量分數(shù)為瑞X100%=80.0%o

故答案為：80.0%。

③若不連接C1裝置，通過測定反應前后裝置B質(zhì)量的變化，來計算該樣品所含CuO的質(zhì)量分數(shù)，

若其他操作正確，則計算結(jié)果將不受影響，是因為通過該方法計算時，與是否除去水蒸氣無關(guān)。

故答案為：不受影響。

9.（2023?增城區(qū)一模）化學興趣小組為了測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，稱取20g石灰

石樣品在20e按圖甲進行實驗（雜質(zhì)不與鹽酸反應，忽略容器空氣中二氧化碳和鹽酸揮發(fā)對實

驗結(jié)果的影響）?；卮鹣铝袉栴}：

圖甲

（1）裝置A內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為

（2）裝置B的作用是吸收水分，盛放的試劑是o多孔球泡的作用是

（3）裝置C的作用是吸收反應產(chǎn)生的二氧化碳，吸收二氧化碳的質(zhì)量隨時間變化的曲線如圖乙。

①下表是幾種物質(zhì)的市場價格和20℃時的溶解度，綜合考慮試劑X最好選擇。

物質(zhì)NaOHCa(OH)2KOH

價格/（元/t）43005009000

溶解度/g1090.16112

②通過上述實驗，結(jié)合圖乙推算出石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為o

（4）結(jié)合裝置分析，實驗測得碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)（填“＞，，、"=，，、“＜，，）理論值，原因

是