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1、中考总复习：实验方案的设计和评价（提高）【巩固练习】一、选择题（每小题只有一个选项符合题意 ）1. 下列实验设计与实验目的不一致的是（带有K星4.为了除去一氧化碳中混有的少量氧气，某同学设计了下图所示的这套装置（装置气密性良好）2. 已知NCC?样品中含有少量的 NaCI，为测定该固体混合物中NqCC?勺质量分数，分别取 a g样品，按下列方案进行实验，正确的是（）A. 与足量稀硫酸充分反应，用排水法收集到VmL气体B. 与足量稀硫酸充分反应，称量反应后的溶液，质量为myC. 与足量Ca （OH 2溶液充分反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到mg固体D. 与少量Ca （OH 2溶液充分反应，将沉
2、淀过滤、洗涤、干燥，得到m3 g固体选项ABCD实验目 的证明醋酸溶液呈酸性检验氯离子除去氯化钠溶液中的 硫酸钠检验长期露置的氧氧 化钠溶液是否变质、-t ? 万案一滴加几滴酚酞试液观察是否变红先加硝酸银溶液，再 滴加稀硝酸加入适量的硝酸钡溶 液，过滤加稀盐酸万案二用pH试纸检验溶液的pH先加硝酸银溶液，再 滴加稀盐酸加入适量的氯化钡溶 液，过滤加澄清石灰水3.下列是某化学兴趣小组设计的4个实验方案，其中方案一、方案二都合理的是（）、填空题O（1）他想用这套装置除去氧气的化学方程式是 。（2 ）老师认为他的实验设计不科学，请你指出存在的错误（任写一点）5.小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧
3、化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示 的探究实验：实验操作实验现象实验结论或总结结论总结实验一取5mL5%勺过氧化氢溶液于 试管中，伸入带火星的木条有气泡产 生，木条 不复燃过氧化氢分解产生氧气，但是。反应的化学方程式为：。二氧化 锰是过 氧化氢 分解的实验二向盛水的试管中加入二氧化 锰，伸入带火星的木条没有明显现象催化剂实验三二氧化锰能加快过氧化氢的 分解（1 ）请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。（2 ）在小丽的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是 。（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验最终完成了对
4、“命题”的实验证明。小英接下来的实验操作、现象和结论是：倾倒掉反应后的液体，向剩余的固体中重新加人过氧化氢 溶液，有，说明Mn仍然能加快过氧化氢的分解速率 （化学性质没变）。6.已知某金属X有下列相关信息：它的主要矿物的化学成分是 X2C3；它主要通过热还原法冶炼而成； 它的年产量位于金属之首。（1 ）据此推断X是（填选项字母）。A .钛 B .铁 C .铝 D .铜（2）在高炉中用含 X2C3的矿物冶炼该金属的原理是 （用化学方程式表示）。（3） 同学们设计了如下实验方案测定该矿物中X2C3的质量分数（如下图，装置气密性良好；矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品中的X2C3完全反应）： 取矿
5、物样品并称量该样品的质量； 测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量； 测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量； 计算得出矿物样品中 X2C3的质量分数。你认为，该实验方案（填“一定”或“不一定”）能准确测出矿物中 X?C3的质量分数，理由是 。不改变装置和药品，你还可以通过测定哪些数据，再通过计算得出矿物中X2C的质量分数：O从环保角度看，该装置的不足之处是 。7某化学实验小组为了除去混在 N2中的。2,将混合气体通过红热的铜丝网后，发现铜丝网变黑。在研 究如何除去黑色物质，回收再利用铜丝网的讨论中，制定了下列方案。黑色的铜丝网乙方案：加入B溶浪甲方案：通入co徴热甲方案图示请根据以上方案回答：（1） 乙
6、方案的烧杯中发生反应的化学方程式是（其中B为H2SO4） 。两种方案相比较，甲方案明显的不足之处是 。（2）实验小组的同学发现，在乙方案实验中，反应后烧杯内的液体有腐蚀性，应加以适当的处理。他们采取加入铁粉的方案处理废液。加入足量的铁粉充分搅拌，最后得到的溶液中溶质为。8. （ 2012北京）化学小组同学在课外读物中看到：“通常CO2可作灭火剂，但有些物质（如 Na）着火，不能用CO2熄灭。”他们决定探究 CO2与Na反应的产物。提出猜想：CO2与Na反应可能生成4种物质:C、CO、Na2O 和 Na2CO3。【查阅资料】 Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应。 碱性的Na2C
7、O3溶液与中性的CaCl 2溶液发生复分解反应。 Na2O是白色固体，与 H2O反应生成NaOH。 向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO,产生黑色沉淀。【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如下图所示的装置（部分夹持仪器已略去）。ABCDE F G石灰显濫淸NaOH PdCl2石灰水溶液滚液（1 ）实验记录序号实验操作主要实验现象实验结论及解释打开a、关闭b，由长颈漏 斗注入稀盐酸A中产生大量气泡E中出现浑浊E中反应的化学方程式 为当E中出现浑浊时，打开b、 关闭a,再点燃酒精灯D中Na层剧烈燃烧，产生白烟D中玻璃管内壁附着黑色、白色固体G中产生黑色沉淀反应产物一定有和取D中白色固体于试管中，
8、 加水溶解，再加入石灰水产生白色沉淀反应产物还有（2 ）实验反思 实验记录中，E中出现浑浊再点燃酒精灯的目的是 若无装置C，对实验有影响的物质是 。9. 工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应（化学方程式为咼温CH4+H2OCO+3H2),得到的CO和H2的混合气被称为合成气。合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。某化学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还 原性。（1）用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气。根据化学方程式咼温CH4+H2OCO+3H2, 合成气中CO和H2的质量比为 浓N2Hu W-V B 1还原CuO 的
9、装賈iNaOH-溶液（2）用合成气还原足量氧化铜。实验装置如下图所示:【设计实验步骤】 连接好装置并检查气密性。 装入药品，通入一段时间合成气。 分别称量装置D、E的质量。 缓缓通入合成气，加热装置 C,使其充分反应。 停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。 再次分别称量装置 D、E的质量。【完善实验设计】经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤（填实验步骤的序号）中点燃（点燃前应对气体验纯）。【进行实验】该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据:装置D的质量装置E的质量反应前292.4 g198.2 g反应后296.0 g201.5 g 装置C中出现色物质。
10、 称量数据如上表所示。【现象分析和数据处理】 甲同学根据装置 C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了 CuO。 乙同学通过对上表数据的分析，推测除了 CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4,且CH4也还原了 CuO。试通过计算说明他的推测依据 。 0【拓展探究】该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O ;白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。【实验设计】该小组同学拟用纯净的甲烷气体如下图所示装置进行实验。FGHI 上图装置F中盛放的试剂名称是。 上图装置的正确连接顺序是 （填字母，且每套装置限用一
11、次）。10. 叠氮化钠（NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究。【应用研究】（1 ）汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N?,反应的化学方程式为 。【制备研究】（2）将金属钠与液态氨反应得NaNH 2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为 2NaNH2+N2O=NaN 3+NaOH+X，实验室检验 X气体使用的试纸是湿润的 。【Na2CO3质量分数测定】工业级NaN3中常含有少量的 Na2CO3，为测定样品中 Na2CO3的质量分数设计如下图装置（已知 H2SO4溶液与NaN3反应不生成气体）。（3）装置A的
12、作用是 。设计的实验步骤为：精确称量样品，检查装置气密性；打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C;关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，再打开弹簧夹， :再次称量装置 Co计算碳酸钠含量至少需要测定 （填数字）个数据。根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因 。【NaN3纯度测定】精确称量0.140 g NaN3样品，设计如下图装置，测定其纯度。已知2NaN3M； 3N2 （Nag中的N 全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热。（4） 检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差 （填“变大” “变小”或“
13、不变”），说明气密性良好。（5） 使小试管中的 NaN3样品与M溶液接触的操作是 （6） 使用冷水冷凝的目的是 。反应前应将液面调节 到量气管的“ 0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是（7） 常温下测得量气管读数为67.2 mL（ N2的密度为1.25 g/ L）,则实验中选用的量气管规格合适的是 （填字母序号）。A . 100 mL B. 1 L C. 2 L（8） NaN3样品的纯度是。【答案与解析】1. 【答案】B【解析】本题考查化学实验。验满氧气应将带火星的木条放置在集气瓶口部；将木条伸入到集气瓶中是检验氧气，故 B项的实验设计与实验目的不符。2. 【答案】C【
14、解析】由于二氧化碳是能溶于水的物质，通过排水法收集得到的二氧化碳的体积小于实际生成的二氧化碳的体积，故 A不正确。要依据剩余溶液的质量进行计算，还必须知道参加反应的稀硫酸的质量，否则无法计算，故 B不正确。与足量Ca(OH 2溶液充分反应，将沉淀过滤、 洗涤、干燥，得到m2g固体, 此固体的质量即是生成的碳酸钙的质量，根据碳酸钙可以求算碳酸钠的质量，进而求算碳酸钠的质量分数，故C正确。与少量Ca(OH 2溶液充分反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到mg固体，因碳酸钠不能完全转化为沉淀，最后求算出的碳酸钠的质量分数偏小，故D不正确。故选 Co3. 【答案】D【解析】A中方案一，酸不能使酚酞变色，不能利用酚酞来证明醋酸显酸性；B中方案二，滴加稀盐酸时使溶液中混进了 C，则不能检验原溶液中的 C； C中方案一，会产生新的杂质硝酸钠。4 .【答案】(1) 2Cu+O2 2CuO (2) CO和02混合加热会发生反应，甚至爆炸5.【答案】(1)实验一反应慢 2H 2Q=2H2O + O2?实验二二氧化
