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第20課時　實驗方案的設計與評價 考點1　實驗方案的設計 1．化學實驗中常用到木條，下列實驗中木條的使用不能達到目的的是(　　) A．用帶火星的木條檢驗氧氣 B．用燃著的木條區(qū)別氮氣和二氧化碳 C．用木條蘸少量濃硫酸，驗證濃硫酸有腐蝕性 D．用木條平放在蠟燭中，比較火焰各層的溫度 2．在下列各項“家庭小實驗”中，不能達到預期目的的是(　　) A．品嘗——鑒別白糖和食鹽 B．觀察——鑒別黃銅和黃金 C．聞氣味——鑒別酒精和白醋 D．點燃——鑒別羊毛和滌綸 3 下列實驗方案正確的是(　　) 選項 實驗目的 實驗方案 A 除去氯化氫中的水蒸氣 通過足量的氫氧化鈉固體 B 檢驗某氣體是否為二氧化碳 用燃著的木條伸入該氣體中 C 除去硫酸鉀溶液中的硫酸鎂 滴加適量的氫氧化鈉溶液 D 不用其他試劑，鑒別①稀硫酸、②氫氧化鈉溶液、③氯化鐵溶液 鑒別出的先后順序是③②① 4.下列方法不能達到實驗目的的是(　　) A．用海水曬鹽的方法獲得粗鹽 B．用帶火星的木條鑒別氧氣和空氣 C．用溶解、過濾、蒸發(fā)結晶的方法除去氯化鈉中混有的木炭粉 D．向未知溶液中滴加澄清石灰水，檢驗未知液是否含有CO32－ 5．如圖K20－1是一些探究實驗，請回答相關問題。 圖K20－1 (1)A實驗水中加入少量氫氧化鈉溶液的作用是____________________。 (2)B實驗中導致測量結果小于的原因可能是 ________________________________________________________________________(答一點即可)。 (3)C實驗可驗證二氧化碳的主要物理性質是______________________。 (4)D實驗驗證鐵生銹的條件之一是____________________。 考點2　實驗方案的評價 6．某同學設計了以下四個實驗方案，理論正確，操作可行，經(jīng)濟合理的是(　　) A．CuCuCl2Cu(OH)2 B．H2OO2MgO C．CaCO3CaOCa(OH)2NaOH溶液 D．MgCl2Mg(OH)2Mg 7．下列四個實驗方案設計中，合理可行的是(　　) 選項 實驗目的 實驗方案 A 鑒別氧氣和二氧化碳 將兩種氣體分別通入滴有紫色石蕊溶液的水中 B 稀釋濃硫酸 將水沿器壁慢慢注入濃硫酸里，并不斷攪拌 C 除去氯化鈉溶液中的氫氧化鈉 加入適量的稀硫酸 D 除去氧化鈣中的碳酸鈣 加水充分溶解，過濾 8.B用下列方法鑒別物質不能達到實驗目的的是(　　) 選項 物質 鑒別方法 A 白酒與礦泉水 聞氣味 B MnO2與炭粉 分別加入過氧化氫溶液 C Na2SO4溶液 與AgNO3溶液 分別加入BaCl2溶液 D NaOH溶液與 Ca(NO3)2溶液 分別加入MgCl2溶液 1．根據(jù)下列實驗方案進行實驗，能達到相應實驗目的的是(　　) 圖K20－2 A．圖甲比較Zn和Fe的金屬活動性強弱 B．圖乙探究鐵釘生銹時O2是否參與反應 C．圖丙比較紅磷和白磷的著火點 D．圖丁測定空氣中O2的含量 2．如圖K20－3所示為CO還原CuO“微型”實驗裝置(夾持儀器等略)。已知：HCOOHH2O＋CO↑，下列說法錯誤的是(　　) 圖K20－3 A．實驗中所需CO可現(xiàn)制現(xiàn)用 B．此裝置可節(jié)約用品，污染小，現(xiàn)象明顯 C．此裝置內空間較小，空氣易排空，實驗危險系數(shù)小 D．該實驗中所涉及反應的基本類型有分解反應和置換反應 3．某同學為測定Na2CO3和NaCl固體混合物中NaCl的質量分數(shù)，分別取m g樣品，按下列方案進行實驗，合理的是(　　) A．與足量稀鹽酸充分反應，用排水法收集到V mL氣體 B．與足量BaCl2溶液充分反應，將沉淀過濾、洗滌、干燥，得到m1 g固體 C．與足量AgNO3溶液充分反應，將沉淀過濾、洗滌、干燥，得到m2 g固體 D．與足量濃鹽酸充分反應，逸出的氣體用NaOH固體充分吸收，固體質量增加m3 g 4．xx荊門水煤氣是我國某些地區(qū)的一種常用的生活燃料。大量生產(chǎn)水煤氣的方法是將高溫水蒸氣通入灼熱的焦炭(假設焦炭中無其他參加反應的雜質)，在700～800 ℃之間，生成碳的氧化物和氫氣。某興趣小組為探究水煤氣的組成成分，設計了如圖K20－4所示的裝置： 圖K20－4 請你和他們一起完成下列活動。 提示： ①CuSO4(白色)＋5H2O===CuSO45H2O(藍色)； ②假設每一步都充分反應。 (1)實驗中，發(fā)現(xiàn)裝置B中的澄清石灰水變渾濁，則裝置B中發(fā)生的一個反應的化學方程式是________________________________________________________________________。 (2)裝置F中的白色粉末變藍，則裝置E中發(fā)生的一個反應的化學方程式是____________________________。 (3)裝置F、G________(填“能”或“不能”)調換，其原因是______________________________________________________________。 (4)實驗中，發(fā)現(xiàn)裝置A、F中的白色粉末變藍，裝置B、G中的澄清石灰水變渾濁，則水煤氣的組成成分是________________________________________________________________________ __________。 參考答案 夯實基礎 1．B　[解析] 由于氧氣有助燃性，能使帶火星的木條復燃，故可用帶火星的木條檢驗氧氣；氮氣和二氧化碳都不燃燒，也不支持燃燒，能使燃著的木條熄滅，則用燃著的木條無法鑒別；木條屬于有機物，含有C、H、O元素，濃硫酸具有脫水性，能使木條中的H和O以水的形式脫去而變黑，故能達到實驗目的；蠟燭各層火焰的溫度不同，小木條在各層的炭化程度就不同，故能達到實驗目的。 2．B　3.D　4.D 5．(1)增強水的導電性 (2)紅磷的量不足(或裝置漏氣等) (3)密度比空氣大 (4)與氧氣接觸 [解析] (1)A實驗是電解水實驗，水中加入少量氫氧化鈉溶液的作用是增強水的導電性。(2)B實驗是測定空氣中氧氣的含量，導致測量結果小于的原因可能是紅磷的量不足、裝置漏氣等。(3)C實驗中由蠟燭的熄滅可驗證二氧化碳的主要物理性質是密度比空氣大。(4)D實驗中與氧氣接觸的鐵釘生銹，沒有與氧氣接觸的鐵釘不生銹，驗證鐵生銹的條件之一是與氧氣接觸。 6．C　[解析] 銅不與稀鹽酸反應，該方案在理論上是錯誤的；水通電分解生成氫氣和氧氣，鎂與氧氣反應生成氧化鎂，該方案理論上正確，但水通電分解制取氧氣成本較高，經(jīng)濟上不合理；氯化鎂與氫氧化鈉溶液反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，鈉不與氫氧化鎂反應，該方案在理論上是錯誤的。 7．A　[解析] 二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變紅，氧氣不能，將兩種氣體分別通過滴有紫色石蕊溶液的水中，能使紫色石蕊溶液變紅的是二氧化碳，無明顯變化的是氧氣，能一次鑒別出這兩種氣體；稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸緩緩沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時擴散，一定不能把水注入濃硫酸中；氫氧化鈉能與稀硫酸反應生成硫酸鈉和水，能除去雜質但引入了新的雜質硫酸鈉，不符合除雜的原則；CaO能與水反應生成氫氧化鈣，碳酸鈣難溶于水，反而會把原物質除去，不符合除雜的原則。 8．C　[解析] 白酒具有酒的芳香氣味，礦泉水無氣味，用聞氣味的方法可以鑒別；分別加入過氧化氫溶液，能使過氧化氫分解產(chǎn)生大量氣泡的是二氧化錳，無明顯變化的是炭粉，可以鑒別；BaCl2溶液與AgNO3溶液和Na2SO4溶液均能反應，分別生成氯化銀白色沉淀、硫酸鋇白色沉淀，現(xiàn)象相同，不能鑒別；MgCl2溶液能與NaOH溶液反應生成氫氧化鎂白色沉淀，與Ca(NO3)2溶液不反應，可以鑒別。 能力提升 1．B　[解析] 圖甲沒有控制變量，所加溶液中鹽酸的溶質質量分數(shù)不同；圖丙如果比較紅磷和白磷的著火點，白磷和紅磷應該都放在薄銅片上；圖丁木炭與氧氣反應生成氣體，影響空氣中氧氣含量的測定。 2．D　[解析] 甲酸在熱的濃硫酸的作用下分解為水和一氧化碳，屬于分解反應；一氧化碳在加熱的條件下與氧化銅反應生成銅和二氧化碳，反應物是兩種化合物，不符合置換反應的概念。 3．B　[解析] 二氧化碳能溶于水，故用排水法收集的氣體的體積會小于實際生成的氣體的體積；碳酸鈉和氯化鈉都能與硝酸銀反應生成沉淀；濃鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫也能與氫氧化鈉反應。 4．(1)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O (2)H2＋CuOCu＋H2O (3)不能　裝置G中揮發(fā)出的水蒸氣，會對裝置F中是否有水生成的判斷造成干擾 (4)一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣、氫氣 [解析] (1)二氧化碳能使石灰水變渾濁，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水。(2)裝置F中的白色粉末變藍，說明有水生成，裝置E中氫氣與氧化銅反應生成了銅和水。(3)裝置F是檢驗有無水蒸氣生成的，G中能揮發(fā)出水蒸氣，裝置F、G不能調換，因為裝置G中揮發(fā)出的水蒸氣，會對裝置F中是否有水生成的判斷造成干擾。(4)實驗中發(fā)現(xiàn)裝置A、F中的白色粉末變藍，分別說明水煤氣中含有水蒸氣、氫氣(與氧化銅反應生成的水蒸氣使F中的白色粉末變藍)；裝置B、G中的澄清石灰水變渾濁，分別說明水煤氣中含有二氧化碳、一氧化碳(與氧化銅反應生成的二氧化碳使G中的澄清石灰水變渾濁)。