精練06化學實驗【知識儲備】基本實驗儀器使用、常規操作（略）二、科學探究發現和提出問題建立假設制定計劃、設計實驗方案收集事實與證據檢驗與評價合作與交流三、實驗方案的評價1．主要考查方式主要是對所設計的實驗方案、實驗裝置、操作步驟等，從某個角度否定、排除不合理或不可行或可行不最優等方面進行評價，從而選擇創新出更好的方法。2．明確評價的內容(1)科學性：反應能否發生，即方案在理論上是否科學、合理、嚴密。(2)簡約性：操作是否簡便易行、優化，反應條件是否易達到。(3)可行性：所有原料是否常見、易得、廉價。(4)安全性：操作是否安全可靠。(5)注意環保：反應過程是否節能與環保。(6)要有創意：操作更簡單，實驗誤差更小。3．熟悉解題的一般步驟明確目的→確定實驗原理→評價實驗方案的優劣(或可行性)→提出改進建議(依題意解答)。四、解題方法技巧點撥1．明確目的原理——明確實驗的目的要求，弄清題給信息。2．選擇儀器藥品——選擇合理的化學儀器和藥品。3．設計裝置步驟——設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。4．記錄現象和數據——全面、及時而準確地記錄實驗過程中的現象和數據。5．分析得出結論——根據實驗觀察的現象和記錄的數據，通過分析、計算、圖表、推理等處理，得出正確的結論。【專題精煉】一．測定空氣里氧氣含量的探究（共1小題）1．（2021?甌海區二模）小明同學通過家庭實驗探究空氣中氧氣的含量。實驗裝置如圖，用一個有刻度的去底帶塞子的瓶子，塞子上插入溫度計和粘有“暖寶寶”貼片的銅絲，將瓶子置于水中密封。查閱資料發現：Ⅰ.“暖寶寶”貼片內含有鐵、活性炭、無機鹽、水等物質，可在空氣中吸收氧氣發生放熱反應，反應過程中主要的化學方程式為：2Fe+O2+2H2O═2Fe（OH）2；“暖寶寶”貼片吸氧能力強，放熱迅速。Ⅱ.空氣中氧氣的體積約占空氣體積的15（1）小明按照“氣密性檢查”的思維模型對該裝置的氣密性進行了檢查，如表：思維模型①構建封閉體系②改變氣壓③觀察現象④得出結論檢驗過程將瓶子放入水中，蓋好瓶塞將瓶子向下壓或用手捧住容器觀察到說明裝置氣密性良好（2）實驗開始后，發現瓶子內的液面先下降后上升，請分析液面下降的原因：。（3）實驗結束后液面停留在略低于40的刻度下方。小明認為應當調整瓶子在水中的深度，使瓶子內外液面相平再讀取刻度，請分析這樣操作的理由是什么？。二．探究酸堿的主要性質（共2小題）2．（2022?永康市模擬）在研究堿的性質時，向充滿CO2的礦泉水瓶里加入少量Ca（OH）2溶液，擰緊瓶蓋并振蕩，瓶變癟，但溶液中并未出現渾濁，那么Ca（OH）2溶液是否與CO2反應呢？于是同學們進行了猜想和實驗：【建立猜想】猜想一：Ca（OH）2溶液與CO2不反應，是CO2溶于水導致瓶內氣壓變小而變癟。猜想二：Ca（OH）2溶液與CO2反應，生成了可溶性物質。【設計實驗】實驗步驟與操作實驗現象與結果結論一1.取2個相同的軟塑料瓶，分別集滿CO2氣體，編號為A、B兩瓶內氣體無色透明，瓶子形狀正常Ca（OH）2溶液與CO2發生了化學反應2.分別向A、B兩瓶中加入等量的飽和Ca（OH）2溶液和水，立即擰緊瓶蓋并振蕩兩瓶內液體未出現渾濁；兩瓶均變癟，A瓶變癟程度更大二1.測出反應前Ca（OH）2溶液的pH大于72.測出反應后A瓶內液體的pH小于7（1）能判斷“Ca（OH）2溶液與CO2發生化學反應”的依據：。（2）查閱資料得知：A瓶中未出現渾濁是因為過量的CO2與H2O和CaCO3反應生成可溶性的Ca（HCO3）2。有同學提出，只要利用現有裝置和試劑，對實驗一稍作補充或改進就能觀察到渾濁現象，請簡要說明你的做法：。【遷移應用】（3）金華雙龍洞景區內溶洞奇特，洞內的鐘乳石千姿百態，形成這些溶洞的“主角”是碳酸鈣、二氧化碳和水。石灰巖中的碳酸鈣遇到溶有二氧化碳的水，會生成碳酸氫鈣，而溶解在水中的碳酸氫鈣，如果受熱或大氣壓強變小，就會轉化為碳酸鈣、二氧化碳和水，不溶于水的碳酸鈣與其它不溶性物質一起沉積下來，經長時間聚積就形成了美麗的鐘乳石。請寫出鐘乳石在形成過程中碳酸氫鈣轉化為碳酸鈣的化學方程式。（4）實驗室制取二氧化碳過程中，生成的二氧化碳氣體中會混有少量的氯化氫氣體，除去二氧化碳氣體中混有少量的氯化氫氣體時最好用飽和NaHCO3溶液而不用Na?CO?溶液。請結合本題說明理由：。3．（2022?定海區校級模擬）某興趣小組在探究氫氧化鈉的性質時，將二氧化碳通入盛有氫氧化鈉溶液的試管中，沒有觀察到現象。小組同學對氫氧化鈉和二氧化碳是否發生反應產生了興趣，他們又做了如圖所示兩組實驗。（1）實驗一：如圖1將氫氧化鈉溶液加入裝有二氧化碳的軟塑料瓶中，旋緊瓶蓋振蕩，觀察到軟塑料瓶變癟。小明同學認為氫氧化鈉和二氧化碳發生了反應；小林同學認為二氧化碳還會與水發生反應，所以根據上述實驗現象不足以證明二氧化碳和氫氧化鈉發生了化學反應。你贊成哪位同學的觀點。（2）實驗二：小組同學將實驗一做了改進，將注射器1中的氫氧化鈉溶液注入擰緊瓶蓋的軟塑料瓶中振蕩，觀察到軟塑料瓶變癟，再將足量的稀鹽酸從注射器2注入瓶中（如圖2），觀察到，證明氫氧化鈉與二氧化碳發生了反應。（3）實驗二結束后，興趣小組的同學想進一步探究塑料瓶中液體的溶質組成，取少量塑料瓶中的液體，滴加酚酞后發現不變色，接著放入適量的鐵粉，產生大量氣泡。得出結論：塑料瓶中溶液的溶質除了氯化鈉還有。三．藥品是否變質的探究（共1小題）4．（2021?天臺縣模擬）某興趣小組在整理實驗室時發現一瓶敞口放置的氫氧化鈉固體，于是他們對這瓶氫氧化鈉固體的成分展開探究。【提出問題】這瓶氫氧化鈉固體是否變質？【猜想假設】猜想一：沒有變質，全部是NaOH；猜想二：完全變質，全部是Na2CO3；猜想三：。【實驗探究】為了探究固體成分，他們分別進行了如下實驗：（1）甲同學取少量固體于試管中，加水后有放熱現象，說明這瓶固體中含有。（1）寫出氫氧化鈉變質的化學方程式。（3）為了進一步確定這瓶固體的成分，丙同學設計了如下方案，請你完成下列實驗報告：實驗步驟可能觀察到的現象結論Ⅰ、取樣于試管中，加水溶解，滴入過量的①（填化學式）溶液產生白色沉淀含有②Ⅱ、反應后過濾，取上層清液，滴入酚酞溶液無色酚酞溶液變紅③猜想正確四．影響化學反應速率的因素探究（共1小題）5．（2021?西湖區校級模擬）小明和同學用稀硫酸與鋅制取氫氣時，發現添加少量硫酸銅溶液能加快反應。硫酸銅溶液是稀硫酸和鋅反應的催化劑嗎？硫酸銅溶液量的多少會影響反應速率嗎？試管ABCDEFCuSO4溶液/毫升00.511.524水/毫升43.53V1V20收集H2所用的時間/秒348246190165230360（1）他們先進行如圖實驗，觀察到右邊試管中產生氣泡速度快得多，并有暗紅色固體成。他認為CuSO4溶液不是催化劑，所依據的實驗現象是。（2）在6支試管中分別加入2顆大小形狀都相同的鋅粒，倒入等質量、等質量分數的稀硫酸，按上表所示條件進行實驗，并測量收集50毫升氫氣所用的時間。試管D中加入水的體積V1＝毫升。由上表可得出，CuSO4溶液的量對稀硫酸與鋅反應速率影響的變化的趨勢是。小明發現當硫酸銅溶液質量大于1.5毫升，產生氫氣的速率反而降低，聯想到與實驗室制取二氧化碳不能用石灰石和稀硫酸原理相似，原因是。五．實驗探究物質變化的條件和影響物質變化的因素（共1小題）6．（2022?西湖區校級二模）某研究小組利用如圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響（固定裝置略）信息1．難溶的碳酸鹽受熱易分解為氧化物和CO2信息2．CO2能與Zn反應生成CO氣體信息3．酒精燈的加熱溫度400﹣500℃，酒精噴燈的火焰溫度可達1000℃左右（1）D裝置的加熱必須在A和B裝置加熱一段時間后再進行，這樣做的原因是．（2）裝置C的作用是，從實驗安全或環保角度考慮，上述實驗裝置可采取的改進措施是．（3）將研究小組分為兩組，按上圖所示裝置進行對比實驗，甲組在用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱，反應產物均為黑色粉末（純凈物）．兩組分別用產物進行以表實驗：步驟操作甲組現象乙組現象1取黑色粉末加入鹽酸溶解，無氣泡溶解，有氣泡2取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液變紅無現象則乙組裝置D中反應的化學方程式．六．實驗探究物質的組成成分以及含量（共7小題）7．（2022?金華一模）特活潑金屬能否將較不活潑的金屬從它的鹽溶液中置換出來，小美、小麗同學做了金屬鈉與硫酸銅溶液反應的實驗。【實驗一】把一塊比綠豆略大的金屬鈉，放入盛有20毫升硫酸銅溶液的燒杯中，發現金屬鈉浮在液面上不停打轉，并發出嘶嘶聲，燒杯發燙，表層溶液中出現了藍色絮狀沉淀，絮狀物慢慢下沉漸漸增多，并沒有出現紫紅色的銅。正準備整理器材，她們突然發現藍色沉淀漸漸變黑。【提出問題】生成的黑色固體是什么物質？【實驗二】搭建分離裝置，經過、洗滌、干燥，得到少量的黑色粉末。【查閱資料】常見的黑色不溶于水的固體有：四氧化三鐵、二氧化錳、氧化銅、炭粉等。小麗猜想：黑色固體可能是氧化銅，不可能是四氧化三鐵、二氧化錳、炭粉。你認為小麗作出如此判斷的依據是。小美猜想：黑色固體可能是氧化銅和銅的混合物。依據是量少而又細小的銅粉雜在氧化銅之間可能看不清。【實驗三】為了進一步證實該黑色固體中是否含有銅，她們取少量該粉末放入試管，加入一定量的溶液，略微加熱，發現固體全部消失，從而證實了同學的猜想是正確的。那么藍色絮狀沉淀怎么變成黑色固體的呢？【查閱資料】Cu（OH）2的起始分解溫度約66℃。【實驗反思】至此，謎底全部解開。為確保藍色沉淀不分解，實驗過程中要注意：（1）控制實驗的初始溫度；（2）放入的金屬鈉需適量；（3）。8．（2022?西湖區校級二模）定性和定量結合是科學研究的重要思想。某科學學思小組為檢測實驗室用H2還原CuO所得紅色固體Cu中是否含有Cu2O（紅色），進行了如下探究。【查閱資料】①無水CuSO4遇水變藍；②高溫灼燒CuO生成Cu2O和O2；③Cu2O與稀H2SO4反應：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O。【設計實驗方案】（1）為確保探究的科學、合理、安全。方案中還應采取的措施有（填序號）；①加熱前先排盡裝置中的空氣②在氫氣發生器與玻璃管之間加一個干燥裝置③在盛有無水硫酸銅的干燥管后再連接一個裝有濃H2SO4的洗氣瓶（2）實驗可以通過來來判斷紅色固體中是否含有Cu2O。方案2：利用高溫灼燒紅色固體，通過比較質量來確定紅色固體中是否含有Cu2O。如圖2所示，稱得干燥坩堝（常用于固體加熱的容器）的質量為ag，取紅色固體置于坩堝中稱得總質量為bg，在空氣中高溫灼燒至質量恒定，稱得最后坩堝與固體總質量為cg。（3）若確認紅色固體中含有Cu2O，則c與a、b應符合的數學關系式為。（4）除上述方法之外，你還有什么方法判斷上述紅色固體中是否含有Cu2O？。9．（2022?拱墅區模擬）甲、乙兩位同學查閱資料知：CH4和CO兩種氣體均具有可燃性和還原性。他們想對CH4的還原性進行研究。【提出假設】他們對CH4還原CuO的產物提出了以下假設：假設1：Cu、CO、CO2假設2：Cu、CO、H2O假設3：Cu、CO2、H2O假設4：Cu、CO、CO2、H2O其中哪個假設不合理，并寫出原因。【進行實驗】（1）甲同學用圖1裝置進行定性檢驗（假設藥品都是足量的）。已知：白色的無水硫酸銅粉末遇水變藍，氫氧化鈉溶液可以吸收CO2，濃硫酸可以吸收水蒸氣。為了盡可能多地檢驗出CH4還原CuO的產物，則裝置正確的連接順序是（填寫字母，裝置可重復使用）：A→B→→D（2）乙同學用圖2裝置進行定量測定（假設藥品都是足量的）。實驗過程中記錄的數據如表。裝置序號MNP實驗前裝置的質量150156.6256.8實驗后裝置的質量145.6159.3259.0由以上數據可推測，假設合理。10．（2022?西湖區二模）有一包白色固體可能含Na2CO3、Na2SO4、KCl、Ba（NO3）2、NaOH中的一種或幾種。某科學興趣小組為探究其成分做了以下實驗：Ⅰ．取少量固體于燒杯中，逐漸加水并不斷攪拌，燒杯內固體的質量隨加入水的質量的變化如圖1所示；Ⅱ．取少量B點時的清液于試管中，滴加酚酞溶液，酚酞溶液不變色；Ⅲ．繼續向燒杯中滴加稀硝酸并不斷攪拌，燒杯內固體的質量隨加入稀硝酸的質量的變化如圖2所示。試回答下列問題：（1）BC段可觀察到的現象，C→D段過程中杯中溶液的pH變化是。（2）原白色固體中一定含有。（3）D點時溶液中一定含有的溶質是（填化學式）。11．（2021?鄞州區模擬）某小組通過如下四組實驗對稀硫酸部分化學性質進行驗證：①Mg和稀硫酸；②MgO和稀硫酸；③Ba（NO3）2溶液和稀硫酸；④NaOH溶液和稀硫酸。實驗結束后將所有反應后的溶液混合進行了如圖操作，請分析并回答下列問題：（1）操作①的名稱為。（2）實驗④無明顯現象，再將打磨過的鐵絲浸入該實驗后的溶液中，仍無明顯現象，據此（填“能”或“不能”）驗證NaOH溶液和H2SO4發生反應。（3）濾液b的成分中一定含有。（用化學式表示）12．（2022?椒江區模擬）定性和定量結合是科學研究的重要思想。某科學學思小組為檢測實驗室用H2還原CuO所得紅色固體Cu中是否含有Cu2O（紅色），進行了如下探究。【查閱資料】①無水CuSO4遇水變藍；②高溫灼燒CuO生成Cu2O和O2；③Cu2O與稀H2SO4反應：Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O【設計實驗方案】方案1：實驗裝置如圖1所示，通過干燥管中無水硫酸銅變藍來判斷紅色固體中是否含有Cu2O。（1）為確保探究的科學、合理、安全。方案中還應采取的措施有（填序號）；①加熱前先排盡裝置中的空氣②在氫氣發生器與玻璃管之間加一個干燥裝置③在盛有無水硫酸銅的干燥管后再連接一個裝有濃H2SO4的洗氣瓶（2）由方案1實驗后得出結論：紅色固體中含有Cu2O。寫出紅色固體Cu2O與H2反應的化學方程式。方案2：利用高溫灼燒紅色固體，通過比較質量來確定紅色固體中是否含有Cu2O。如圖所示，請補充完整實驗中需要測量的數據：①，②紅色固體置于蒸發皿中的總質量，③在空氣中高溫灼燒至質量恒定后蒸發皿與固體總質量。13．（2022?永康市模擬）建構合理思維模型，既能促進深度學習，又能提高思維品質。某科學研究小組同學在老師的指導下對解決“氣體檢驗”類問題建構了如下思維模型：【模型應用】同學們為探究草酸（H2C2O4）受熱分解的氣體成分，將草酸（H2C2O4）受熱分解后得到的混合氣體通過該思維模型進行實驗。【查閱資料】草酸易溶于水，草酸受熱分解時有少量升華，草酸蒸氣與石灰水會反應生成草酸鈣或草酸氫鈣，這兩種生成物都為白色不溶物。【建立猜想】猜想1：草酸分解生成CO2和H2；猜想2：草酸分解生成CO2、CO和H2O；猜想3：草酸分解生成CO2和H2O；（1）有同學從理論上就可判斷第三種假設不成立，老師也認為這一判斷是正確的，該同學判斷的理論依據是。【設計方案】為驗證猜想2同學們應用思維模型設計了如圖甲實驗方案（固定裝置未畫出）。【收集證據】（2）該小組同學根據B中的澄清石灰水變渾濁的現象認為氣體中有CO2存在。則你認為根據圖甲實驗方案證明氣體中一定有CO存在的證據是。【交流評價】（3）針對查閱的資料內容，小組同學討論后對實驗中CO2的檢驗方法提出了質疑。需要增加一個裝置來排除干擾。請結合資料信息，設計一個裝置，并明確裝置連接的位置和盛放的試劑，你的設計是。【實驗結論】同學們經過進一步實驗證明了氣體產物中無H2存在，并得出結論猜想2正確。【繼續探究】（4）小金同學為測定草酸晶體樣品中草酸的質量分數，設計了如圖乙方案：稱取一定量草酸晶體樣品進行充分加熱，完全分解后得到的混合氣體，用圖乙裝置按正確的操作流程進行實驗（雜質不參與反應，所用試劑均足量），通過稱量裝置C中氧化銅粉末反應前后的質量差，由此來計算出樣品中草酸的質量分數，而得到的實驗結果卻比實際值偏低很多，排除儀器和操作因素且裝置氣密性良好，你認為其可能原因是：。（寫出一條即可）七．化學實驗方案設計與評價（共3小題）14．（2022?寧波模擬）某二氧化錳樣品中含有雜質炭，為測定該樣品中二氧化錳的質量分數，興趣小組設計了如下實驗方案：在一定量的樣品中通入某氣體，使雜質炭在加熱條件下反應生成CO2來進行測定分析．（1）使用圖甲裝置時，先用夾子夾緊橡皮管，再往儀器①中加入適量水，這樣操作是為了．（2）甲裝置制取a氣體的化學方程式為．（3）興趣小組同學認為在裝置②與③之間接入丙裝置更加合理，接入丙裝置的目的是．15．（2022?慈溪市模擬）硝酸鉀是一種重要的工業原料，我國年產