PAGE第17課時實驗設計與評價考題分層訓練1.[2019·山西]化學實驗是我們應用化學知識、拓展化學思維和培養化學素養的重要途徑。認真分析以下實驗,不能達到預期效果或目的的是()圖17-12.[2019·樂山]圖17-2所示的實驗不能達到實驗目的的是 ()圖17-2A.實驗一:驗證CO2的部分性質B.實驗二:驗證空氣中氧氣含量C.實驗三:驗證O2是否收集滿D.實驗四:比較合金與純金屬的硬度3.[2019·樂山]下列實驗方案合理可行的是()選項實驗目的所用試劑或操作方法A鑒別稀鹽酸、Na2CO3溶液和蒸餾水分別滴加無色酚酞溶液,觀察顏色B除去生石灰中少量的碳酸鈣加水溶解,過濾C驗證Zn、Cu、Ag的金屬活動性將銅片分別放入到Zn(NO3)2溶液、AgNO3溶液中,觀察現象D除去CO2中混有的少量HCl氣體將氣體通入足量的NaOH溶液4.[2019·蘭州]下列實驗方案不能達到實驗目的的是 ()選項實驗目的實驗操作A除去硫酸亞鐵溶液中少量硫酸銅加過量鐵粉充分反應,過濾B檢驗某固體為碳酸鹽取樣,滴加稀鹽酸,觀察是否有氣泡產生C除去氯化鈉溶液中少量氯化鎂加入過量氫氧化鈉溶液,過濾,向濾液中加稀鹽酸至中性D鑒別氫氧化鈉固體和硝酸銨固體取樣,加水溶解,觀察溫度變化5.[2019·深圳]為達到以下實驗目的,下列相應實驗方案合理的是 ()選項實驗目的實驗方案A獲得廉價的新能源電解水制H2B將河水凈化為純水經沉淀、過濾、吸附C驗證金屬活動性Zn>Cu利用鋅片與CuSO4溶液的反應D除去NaCl固體中少量MgCl2加水溶解,再加入過量NaOH溶液6.[2018·巴中改編]某同學對下列四個實驗目的設計的方案,其中不合理的是 ()選項實驗目的方案A鑒別鐵粉與氧化銅加稀硫酸B鑒別硫酸銨和氯化鈉加熟石灰粉末研磨C除去二氧化碳中少量的水蒸氣通過固體氫氧化鈉D除去氯化銅溶液中的少量鹽酸加過量的氧化銅粉末,過濾7.[2018·聊城]分離、提純、除雜、鑒別是化學實驗的重要手段。下列實驗設計不能達到實驗目的的是 ()選項實驗目的實驗設計A將粗鹽中混有的泥沙分離溶解、過濾、蒸發B從混有少量NaCl的KNO3中得到較純凈的KNO3固體先加水溶解,再蒸發結晶C除去MgCl2溶液中的少量MgSO4加適量的BaCl2溶液,過濾D鑒別CaCO3、NaOH、NaCl、NH4NO3四種固體加水,觀察1.下列探究實驗不能達到目的的是 ()圖17-32.[2019·婁底]下列實驗不能達到實驗目的的是 ()圖17-4A.圖甲:區分硬水和軟水 B.圖乙:探究CO2與水的反應C.圖丙:探究接觸面積對反應速率的影響 D.圖丁:比較空氣與人體呼出的氣體中CO2含量3.下列圖示實驗能達到目的的是 ()圖17-5A.甲:探究溶劑種類對物質溶解性的影響B.乙:探究分子運動現象C.丙:鑒別NH4Cl溶液和NH4NO3溶液D.丁:探究MnO2的催化作用4.[2019·通遼]正確合理的實驗設計,可以快速準確的達到實驗目的。下列實驗方案或實驗步驟不正確的是 ()A.用銅、硝酸亞鐵溶液、硝酸銀溶液,驗證鐵、銅、銀三種金屬的活動性順序B.用燃著的木條區別氧氣、空氣、二氧化碳三種氣體C.配制20g溶質質量分數為5%的氯化鈉溶液,主要實驗步驟是計算、稱量(量取)、溶解、裝瓶貼標簽D.分離氯化鈉和碳酸鈣的混合物,主要實驗步驟是溶解、過濾、洗滌5.[2019·北部灣]下列實驗探究正確的是 ()選項實驗目的實驗操作結論A除去氫氣中混有的水蒸氣通入氫氧化鈉溶液得到干燥的氫氣B分離Ca(OH)2和CaCO3固體加入足量的水,溶解并過濾得到純凈的CaCO3C探究酒精是否含有碳元素點燃酒精,將內壁沾有澄清石灰水的燒杯罩在火焰上方酒精含有碳元素D配制50g質量分數為6%的NaCl溶液稱取3gNaCl,在量取液體體積時俯視讀數,攪拌溶解所得溶液的溶質質量分數偏小6.[2019·長春]下列實驗中,能達到相應目的的是 ()A.分離CaO和CaCO3:將固體混合物高溫煅燒B.制備CaCO3:向CaCl2溶液中通入足量的CO2,過濾C.驗證質量守恒定律:將鋅粒與稀硫酸混合,比較混合前后溶液的質量D.除去CO2中混有的HCl和水蒸氣:將氣體依次通過足量的飽和NaHCO3溶液和濃硫酸7.[2019·孝感]下列實驗方案能達到預期目的的是 ()A.除去二氧化碳中的水蒸氣——通過氫氧化鈉固體干燥劑B.檢驗酒精中是否含有碳、氫、氧三種元素——在空氣中點燃檢驗生成的產物C.探究鐵銹蝕的條件——將一枚光亮的鐵釘放入盛有適量水的試管中,觀察現象D.用一種試劑一次性鑒別出硝酸銨溶液、硫酸銨溶液、稀硫酸和氯化鈉溶液——分別取樣裝于4支試管中,再分別滴加氫氧化鋇溶液,微熱,觀察現象8.[2019·北京]如圖17-6,在一只燒杯中進行實驗。補全實驗方案。圖17-6序號目的步驟A探究

①加入NaOH溶液;②滴加酚酞溶液;③加入適量鹽酸B檢驗NaCl中混有Na2CO3①加入少量樣品;②加入適量水至全部溶解;③加入

C驗證KCl不能無限溶解20℃時,①加入100g水;②加入18gKCl;③加入(已知:20℃時,KCl的溶解度為34g)

D配制

①加入2.5gNaCl;②加入47.5g水;③攪拌至全部溶解9.為了將混有硫酸鉀、氯化鈣、碳酸氫銨(不穩定,受熱易分解生成氨、二氧化碳和水)的氯化鉀提純,并制得純凈的氯化鉀溶液,某同學設計的實驗流程如圖17-7所示。圖17-7請根據流程圖中的信息,回答下列問題。(1)步驟①中除去碳酸氫銨的方法是 。

(2)步驟④中加過量碳酸鉀溶液的目的是

。

(3)此設計方案是否嚴謹?并說明理由

。

10.氯化亞鐵具有獨特的脫色能力,廣泛用于印染、造紙等行業。某課題小組設計如下方案制備氯化亞鐵。已知:①氯化鐵易與水反應;②在加熱條件下,氫氣能與氯化鐵反應生成FeCl2和HCl;③堿石灰中含有CaO與NaOH。小組同學設計下列裝置制備少量氯化亞鐵(裝置不能重復使用)。圖17-8回答下列問題:(1)實驗開始前應先檢驗裝置的氣密性。請敘述檢驗裝置A氣密性的方法:關閉活塞,

。

(2)氣流從左至右,裝置接口連接順序是a→→→→→d

(3)裝置D中發生反應的化學方程式是。

(4)裝置C中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣進入和。

(5)實驗過程中,在點燃裝置D中的酒精燈之前,從安全角度考慮必須要進行的操作是。

11.某同學設計如圖17-9所示實驗,測定某品牌碳酸飲料中CO2的含量,實驗步驟如下:圖17-9①將250mL瓶裝碳酸飲料放在冰箱中冷凍一段時間(未結冰);②將飲料從冰箱內取出,迅速加入質量分數為50%NaOH溶液5mL;倒轉飲料瓶,輕輕震蕩,然后放置恢復至室溫,作待測液;③按如圖17-9所示連接實驗裝置。取50mL待測液置于B裝置的錐形瓶中,關閉開關K,打開分液漏斗的活塞,向錐形瓶中注入稀硫酸,至不再產生氣泡,關閉活塞;④打開開關K,向裝置中鼓入空氣,一段時間后,將C裝置中的物質過濾,洗滌,烘干稱量。資料:①CO2與Ba(OH)2反應生成BaCO3沉淀;②堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物;③實驗中各種溶液的密度都視為1g/mL。根據以上實驗過程完成下列問題:(1)上述實驗過程中,C裝置中的現象是。

(2)A裝置中發生的化學反應方程式為

,D裝置的作用是

。

(3)步驟①冷凍碳酸飲料的目的是。

(4)步驟④鼓入空氣的目的是

。

12.過碳酸鈉(化學式為2Na2CO3·3H2O2)俗名固體雙氧水。溶于水可看作是Na2CO3溶液和H2O2溶液混合。為了方便保存,過碳酸鈉樣品可能添加少量的硫酸鎂和硅酸鎂中的一種或兩種作為穩定劑。已知①雙氧水可用于供氧、消毒和漂白;②硅酸鎂不溶于水。(1)過碳酸鈉的用途不合理的是。

A.魚池供氧劑 B.消毒劑C.干燥劑 D.漂白劑(2)取少量過碳酸鈉樣品于燒杯中,加入足量蒸餾水,有不溶于水的固體產生。判斷樣品中(填“可能”或“一定”)有硅酸鎂。

(3)利用實驗室限選試劑,設計實驗確定該樣品中是否添加少量的MgSO4。限選試劑:稀鹽酸、稀硫酸、BaCl2溶液、蒸餾水、AgNO3溶液實驗操作預期現象和必要結論步驟1:取少量樣品于燒杯中,緩慢加入足量蒸餾水,充分攪拌,靜置,過濾步驟2:取少量步驟1所得的濾液于試管中,加入,振蕩后靜置

步驟3:取少量步驟2所得的溶液于試管中,

,

說明樣品中有MgSO4;,說明樣品中沒有MgSO4

【參考答案】考題分層訓練夯實基礎1.A[解析]凈化有泥沙的水,活性炭在上層達不到凈化效果,應該把小卵石和活性炭的位置互換一下;生石灰遇水放熱,會使瓶中氣體受熱膨脹,氣壓變大,U形管中的液面左端下降,右端上升,通過觀察U形管中液面的變化,可以證明生石灰遇水放熱;稀硫酸與純堿反應生成二氧化碳氣體,氣體逸散到空氣中,使左端質量減小,天平不再平衡,能達到實驗目的;實驗室用高錳酸鉀制取氧氣,反應物是固體,反應條件是加熱,氧氣的密度比空氣大,可用向上排空氣法收集,能達到實驗目的。2.B[解析]實驗一:傾倒二氧化碳,可以驗證二氧化碳的密度大于空氣(物理性質)和二氧化碳既不支持燃燒,也不能燃燒(化學性質);實驗二:硫燃燒可以消耗氧氣,但是也會生成氣體,裝置內壓強變化不大,不能驗證空氣中氧氣含量;實驗三:將帶火星的木條放在氧氣集氣瓶口,若木條立即復燃說明已集滿,可以驗證O2是否收集滿;實驗四:黃銅片和純銅片相互刻劃,可以比較合金與純金屬的硬度。3.C[解析]鑒別稀鹽酸、Na2CO3溶液和蒸餾水,分別滴加無色酚酞溶液,變紅的是Na2CO3溶液,稀鹽酸和蒸餾水不變色,不能鑒別這三種物質;生石灰與水反應,加水溶解不能除去生石灰中少量的碳酸鈣;將銅片分別放入到Zn(NO3)2溶液、AgNO3溶液中,Zn(NO3)2溶液中無現象,說明Zn比Cu活潑,AgNO3溶液中出現銀白色固體,說明Cu比Ag活潑,即三者活動性為Zn>Cu>Ag,可以驗證Zn、Cu、Ag的金屬活動性;CO2和HCl都與NaOH溶液反應,不能除去CO2中混有的少量HCl氣體。4.B[解析]鐵粉與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵和銅,加入過量鐵粉將硫酸銅完全反應,過濾即可;活潑金屬與稀鹽酸反應生成氫氣,也會有氣泡產生,所以,向固體中加入稀鹽酸,觀察到氣泡產生,不能證明是碳酸鹽;氯化鎂和氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉,過濾,向濾液中加入稀鹽酸至溶液呈中性,即可得到較純凈的氯化鈉溶液;氫氧化鈉固體溶于水放熱,溶液溫度升高,硝酸銨固體溶于水吸熱,溶液溫度降低。5.C[解析]電解水并不廉價;將河水凈化為純水,經過沉淀、過濾、吸附后還要進行蒸餾;鋅片與CuSO4溶液的反應,可以將Cu置換出來,說明金屬活動性Zn>Cu;過量NaOH溶液會引入新的雜質NaOH,應加入適量NaOH溶液再過濾。6.C[解析]鐵粉與稀硫酸反應有氣泡產生,氧化銅與稀硫酸反應無氣泡,可以區分,故A不符合題意;硫酸銨與熟石灰混合研磨,會產生有刺激性氣味的氣體,氯化鈉與熟石灰不反應,沒有明顯現象,故B不符合題意;氫氧化鈉固體能吸收水分,又能和二氧化碳發生反應,所以該方案除去水蒸氣的同時也會把二氧化碳除去,方案錯誤,故C符合題意;氧化銅能和稀鹽酸反應生成氯化銅和水,且氧化銅不溶于水,所以可以用氧化銅除去氯化銅溶液中的鹽酸,方案正確,故D不符合題意。7.B[解析]將粗鹽中混有的泥沙分離,先溶解,氯化鈉溶于水,而泥沙不溶于水,再過濾把泥沙除去,得到氯化鈉溶液,最后蒸發溶劑得到氯化鈉晶體,所以A設計正確;KNO3中混有NaCl,要提純KNO3,先加水溶解,再降溫結晶,因為KNO3的溶解度隨溫度的升高變化較大,NaCl的溶解度隨溫度的升高而無明顯變化,所以第一步是在燒杯中加水溶解,第二步是蒸發濃縮,得到較高溫度下的KNO3飽和溶液,再冷卻結晶,利用溶解度差異使KNO3結晶析出,所以B設計錯誤;硫酸鎂和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鎂,除去氯化鎂溶液中少量的硫酸鎂,可以加入適量的氯化鋇溶液,再過濾,把硫酸鋇除去,就可以得到氯化鎂溶液,所以C設計正確;鑒別碳酸鈣、氫氧化鈉、氯化鈉、硝酸銨四種固體,加水觀察,不溶于水的固體是碳酸鈣,溶于水溫度升高的固體是氫氧化鈉,溶于水溫度降低的固體是硝酸銨,溶于水溫度不變的固體是氯化鈉,所以D設計正確。能力提升1.B[解析]鐵絲、銀絲分別放入硫酸銅溶液中,會觀察到鐵絲表面有紅色物質析出,銀絲表面無明顯現象,說明鐵比銅活潑,銅比銀活潑,可得出金屬活動性從強到弱為Fe、Cu、Ag,故能達到實驗目的;探究影響物質溶解速率的因素要采用控制變量法,而操作中兩試管中水的溫度不同,硝酸鉀的狀態不同,故無法達到實驗目的;實驗中兩個塑料瓶都會變癟,但盛氫氧化鈉溶液的塑料瓶變癟的程度要大于盛水的塑料瓶,證明二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應,能達到實驗目的;實驗圖中,試管1中鐵釘部分放入水中,鐵與氧氣、水均接觸,很快鐵生銹,試管2中鐵釘放入水中,上方放植物油隔絕氧氣,鐵釘只與水接觸,不易生銹,試管3中鐵釘只與氧氣接觸,也不易生銹,通過比較試管1、2、3可得出鐵生銹的條件是鐵與氧氣、水同時接觸,故能達到實驗目的。2.C[解析]用肥皂水可以區分硬水和軟水,加入后攪拌,泡沫多的是軟水,浮渣多的是硬水;CO2不能使干燥的石蕊花變紅,CO2能使濕潤的石蕊花變紅,對比可得出CO2和水發生了反應,生成了能使石蕊花變紅的物質;鹽酸的濃度不一樣,無法探究接觸面積對反應速率的影響;二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,人體呼出的氣體中二氧化碳含量較多,可以通過對比現象得出結論。3.A[解析]探究溶劑種類對物質溶解性的影響實驗為對比實驗,做此類實驗時,只把研究對象作為變量,其他量都要相同,故A正確;酚酞遇酸不變色,該實驗無明顯現象,無法證明分子運動,故B錯誤;氯化銨溶液和硝酸銨溶液中都含有NH4+,用NaOH溶液無法區分,故C錯誤;探究MnO4.D[解析]由于銅加入硝酸亞鐵溶液中不反應,說明金屬活動性鐵在銅前,銅加入硝酸銀溶液中反應,說明金屬活動性銅在銀前。燃著的木條放入氧氣中,燃燒更旺,放入二氧化碳中,木條熄滅,放入空氣中,燃燒與原來一樣。配制20g質量分數為5%的氯化鈉溶液的實驗步驟:①計算:所需氯化鈉的質量為20g×5%=1g,所需水的質量為20g-1g=19g,所需水的體積=19g/(1g/mL)=19mL;②稱量:用托盤天平稱量1g的氯化鈉,用量筒量取19mL的水;③溶解:將水倒入盛有氯化鈉的燒杯里,用玻璃棒攪拌,使氯化鈉溶解;④裝瓶貼標簽:把配好的溶液裝入試劑瓶并貼上標簽(標簽中應包括藥品名稱和溶液的溶質質量分數),放到試劑柜中。將氯化鈉和碳酸鈣固體加水溶解、過濾、洗滌得到碳酸鈣固體,濾液中溶質是氯化鈉,不能得到氯化鈉的固體。5.C[解析]氫氧化鈉固體具有吸水性,氫氧化鈉溶液不具有吸水性;加入足量水過濾之后只能得到碳酸鈣,還需蒸發結晶才能得到氫氧化鈣;酒精燃燒生成了使澄清石灰水變渾濁的氣體,是二氧化碳,由于氧氣中沒有碳元素,所以酒精中一定含有碳元素;根據俯視讀數量取液體讀數偏大,溶質不變,溶劑少了,溶液質量少了,溶質質量分數變大。6.D[解析]碳酸鈣高溫煅燒分解生成氧化鈣和二氧化碳,故反應后只得到CaO不能達到分離的目的;CaCl2溶液和CO2不能發生反應;鋅粒和稀硫酸反應生成氫氣,若在敞口裝置中反應,比較混合前后溶液的質量不能驗證質量守恒定律;將氣體依次通過足量的飽和NaHCO3溶液和濃硫酸,先除去氯化氫氣體,再除去水蒸氣,可以得到純凈的二氧化碳。7.D[解析]氫氧化鈉固體能與二氧化碳反應,不能用于除去二氧化碳中的水蒸氣;酒精在空氣中燃燒會生成二氧化碳和水,所以通過檢驗生成的產物只能證明酒精中含有碳、氫元素,不能