5.2實驗方案的設計與評價【基礎作業】1.某同學按圖示裝置進行實驗(所需的夾持儀器已省略),能夠達到實驗目的的是()選項制備氣體試劑a試劑bACO2稀鹽酸碳酸鈉BO2過氧化氫溶液二氧化錳CH2稀硫酸鋅粒DO2稀硫酸高錳酸鉀2.(2024·安徽)根據實驗操作及現象,下列結論中正確的是()選項實驗操作現象結論A將燃著的木條伸入盛有無色氣體的集氣瓶中木條熄滅該氣體一定是CO2B將打磨后的鋁絲浸入硫酸銅溶液中鋁絲上附著紅色固體鋁的金屬活動性比銅的強C向白醋中滴加酚酞溶液溶液不變色白醋呈酸性D向鎂粉中加入稀鹽酸產生大量氣泡該反應放出熱量3.下列實驗操作能達到相應目的的是()A BC DA.探究可燃物燃燒條件B.探究鐵釘生銹條件C.探究分子在不斷運動D.比較鐵、銅、銀的金屬活動性4.(2024·西安模擬)下列實驗設計能達到實驗目的的是()A.B.C.D.A.測定空氣中氧氣的含量B.探究可燃物燃燒的條件C.驗證氫氧化鈉與稀鹽酸反應D.驗證鋅、銅、銀的金屬活動性5.(2023·西安模擬)下列圖示的實驗不能達到目的的是() A BC DA.驗證稀釋濃硫酸的過程放熱B.探究碘在不同溶劑中的溶解能力C.探究鐵的銹蝕是否與水有關D.驗證質量守恒定律6.按下列裝置進行相關實驗,能達到實驗目的的是()A.探究同種物質在不同溶劑中的溶解性B.比較黃銅和純銅的硬度C.驗證MnO2的催化作用D.探究甲烷中是否含有碳元素7.下列圖示實驗不能達到實驗目的的是()A B C DA.證明燒堿有吸水性B.驗證氫氣的密度比空氣的小C.探究中和反應是否放熱D.驗證蠟燭燃燒的產物中有水8.實驗是化學學習中必不可少的部分,下列實驗能達到實驗目的的是()A BC DA.探究可燃物燃燒的兩個條件B.精確測定空氣中氧氣的體積分數C.探究CO2與水能否發生反應D.探究反應物狀態對反應速率的影響【素養作業】9.下圖所示實驗方案不能達到實驗目的的是()A.測定空氣中氧氣含量B.探究燃燒需要可燃物與氧氣接觸C.探究鐵生銹的條件之一為與水接觸D.探究水的組成元素10.(改編)下列實驗方案或用品均合理的一組是()選項實驗目的實驗方案或用品A將硬水軟化加入肥皂水,振蕩,觀察現象B制備Fe(OH)3將Fe2(SO4)3和適量Ba(OH)2溶液混合,過濾C除去氫氣中混有的二氧化碳和水蒸氣將混合氣體依次通過濃硫酸和氫氧化鈉溶液D鑒別BaCl2溶液、稀硫酸、NaOH溶液取樣,分別滴加碳酸鈉溶液,觀察現象11.下列各組實驗方法能達到實驗目的的是()實驗目的A.檢驗NaOH溶液是否變質B.探究氧氣是燃燒發生的條件之一操作現象產生紅褐色沉淀推注射器活塞后,水中的白磷開始燃燒結論NaOH溶液已變質一般情況下,可燃物燃燒需要氧氣實驗目的C.比較Zn、Cu、Ag的金屬活動性D.驗證質量守恒定律操作現象Zn和Cu表面均有固體生成兩種溶液混合后,天平仍然平衡結論金屬活動性:Zn>Cu>Ag化學反應前后質量守恒

答案1.C2.B【解析】A.將燃著的木條伸入盛有無色氣體的集氣瓶中,木條熄滅,該氣體不一定是CO2,也可能是氮氣等氣體,故選項說法錯誤;B.將打磨后的鋁絲浸入硫酸銅溶液中,鋁絲上附著紅色固體,說明鋁的金屬活動性比銅的強,故選項說法正確;C.無色酚酞溶液遇酸性溶液不變色,遇中性溶液不變色,遇堿性溶液變紅,向白醋中滴加酚酞溶液,溶液不變色,不能說明白醋呈酸性,故選項說法錯誤;D.向鎂粉中加入稀鹽酸,產生大量氣泡,是因為鎂和稀鹽酸反應生成了氫氣,不能說明該反應放出熱量,故選項說法錯誤。3.A【解析】A.銅片上的白磷燃燒,紅磷不燃燒,水中的白磷不燃燒,銅片上的白磷與氧氣接觸,溫度能達到著火點,水中的白磷不與氧氣接觸,溫度沒有達到紅磷的著火點,可得出燃燒需要與氧氣接觸,且溫度達到著火點,實驗操作能達到相應目的;B.鐵釘生銹的條件是同時與氧氣和水接觸,沒有設計對照實驗,不能用于探究鐵釘生銹條件,實驗操作不能達到相應目的;C.濃鹽酸具有揮發性,揮發出來的氯化氫溶于水形成鹽酸,不能使無色酚酞溶液變色,實驗操作不能達到相應目的;D.銅絲與AgNO3反應,銅絲表面有白色物質析出,則銅的金屬活動性強于銀的;鐵絲與AgNO3反應,鐵絲表面有白色物質析出,則鐵的金屬活動性強于銀的,無法比較鐵與銅的金屬活動性,實驗操作不能達到相應目的。4.C【解析】A.碳粉在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體,雖除去了氧氣,但增加了新的氣體,沒有形成壓強差,不能用來測定空氣中氧氣含量,故選項實驗設計不能達到實驗目的。B.銅片上的白磷、紅磷均能與氧氣接觸,白磷燃燒,紅磷不燃燒,說明燃燒溫度要達到可燃物的著火點;但水中的試劑是紅磷,并未燃燒,銅片上的紅磷也并未燃燒,不能對比得出可燃物燃燒要與氧氣接觸,故選項實驗設計不能達到實驗目的。C.氫氧化鈉溶液顯堿性,滴有酚酞溶液的氫氧化鈉溶液顯紅色,無色酚酞溶液遇酸性溶液不變色,遇堿性溶液變紅,逐滴滴入稀鹽酸,至恰好完全反應,溶液顯中性,溶液由紅色變為無色,證明鹽酸和氫氧化鈉發生了化學反應,故選項實驗設計能達到實驗目的。D.圖中實驗,鋅和硝酸銅反應能置換出銅,鋅和硝酸銀反應能置換出銀,說明了金屬活動性Zn>Cu,Zn>Ag,無法比較銅和銀的金屬活動性,故選項實驗設計不能達到實驗目的。5.D【解析】A.濃硫酸溶于水放出熱量,氣壓增大,U形管液面左低右高,可以驗證稀釋濃硫酸的過程放熱,正確;B.碘易溶于汽油中,碘微溶于水,可以探究碘在不同溶劑中的溶解能力,正確;C.潮濕的鋼絲棉生銹,干燥的鋼絲棉不生銹,可以探究鐵的銹蝕是否與水有關,正確;D.硫酸鈉與稀鹽酸不反應,不能驗證質量守恒定律,錯誤。6.B【解析】A.圖中實驗溫度不同,不能探究同種物質在不同溶劑中的溶解性,不能達到實驗目的;B.合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大,互相刻畫,可以比較黃銅和純銅的硬度,能達到實驗目的;C.要驗證某物質是否是催化劑,要驗證“一個改變,兩個不變”,選項只驗證了一個改變,不能達到實驗目的;D.在火焰上方罩一個干冷的燒杯,燒杯內壁出現水霧,說明生成了水,水是由氫元素和氧元素組成的,反應物氧氣中只含有氧元素,說明甲烷中一定含有氫元素,無法確定是否含有碳元素,不能達到實驗目的。7.C【解析】A.一段時間后,托盤天平的右端下沉,是因為燒堿固體吸收了食鹽水中的水分,可證明燒堿有吸水性,能達到實驗目的;B.圖中實驗,肥皂泡上升,可驗證氫氣的密度比空氣的小,能達到實驗目的;C.圖中實驗,由于濃硫酸溶于水放熱,氣球膨脹,不能探究中和反應是否放熱,不能達到實驗目的;D.在火焰上方罩一個干冷的燒杯,燒杯內壁出現水霧,說明生成了水,能達到實驗目的。8.D【解析】A.左邊白磷與氧氣接觸,溫度達到了著火點,能燃燒,右邊白磷與氧氣接觸,溫度沒有達到著火點,不燃燒,可得出燃燒需要溫度達到可燃物的著火點,但是無法探究可燃物燃燒的另一條件,錯誤;B.該實驗中,少量銅粉不能將裝置內氧氣耗盡,會導致實驗結果偏小,無法精確測定空氣中氧氣的體積分數,錯誤;C.二氧化碳不能使干燥的含酚酞的濾紙變色,二氧化碳和水反應生成碳酸,碳酸顯酸性,也不能使含酚酞的濾紙變色,無法探究二氧化碳與水能否發生反應,錯誤;D.該實驗中,碳酸鈣的形狀不同,其他因素均相同,可以探究反應物狀態對反應速率的影響,正確。9.B【解析】A.電熱棒加熱紅磷,紅磷燃燒生成五氧化二磷,最終水進入集氣瓶,進入集氣瓶中的水的體積即為集氣瓶中氧氣的體積,正確。B.燃燒需要滿足三個條件,可燃物、氧氣、達到燃燒所需的最低溫度;過氧化氫和二氧化錳反應生成水和氧氣,圖示操作中有氧氣、白磷,但冷水的溫度沒有達到可燃物的著火點,白磷不會燃燒,錯誤。C.鐵生銹需要同時和水、氧氣接觸,圖中a試管中生成了鐵銹,b試管中沒有鐵銹生成,說明鐵生銹的條件之一為與水接觸,正確。D.電解水生成氫氣和氧氣,根據質量守恒定律,反應前后元素的種類不變,故水由氫、氧元素組成,正確。10.D【解析】A.軟化硬水可采用蒸餾或煮沸的方法,實驗方案設計不合理;B.將Fe2(SO4)3和適量Ba(OH)2溶液混合,兩者反應生成硫酸鋇沉淀和氫氧化鐵沉淀,過濾,得到的是硫酸鋇和氫氧化鐵的混合物,實驗方案設計不合理;C.將混合氣體通過濃硫酸,能除去水蒸氣,再通過氫氧化鈉溶液,能除去二氧化碳,但又引入了水蒸氣,實驗方案設計不合理;D.碳酸鈉溶液能與氯化鋇溶液反應生成碳酸鋇白色沉淀,與稀硫酸反應生成二氧化碳氣體,取樣,分別滴加碳酸鈉溶液,能產生白色沉淀的是BaCl2溶液,能產生氣體的是稀硫酸,無明顯現象的是NaOH溶液,可以鑒別,實驗方案設計合理。11.B【解析】A.氫氧化鈉與氯化鐵反應生成氫氧化鐵沉淀和氯化鈉,也會產生紅褐色沉