2019年中考化学总复习冲刺高频考点化学试验方案设计与评价试验探究题版有答案

1、化学实验方案设计与评价实验探究题1、氮化铝(AlN)是一种新型材料。某氮化铝样品中含有碳或氧化铝杂质。现用如图所示中的一些装置来进行相关实验，根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中氮化铝的质量分数，观察实验现象并确定杂质的成分(实验中导管体积忽略不计)。资料：氮化铝和NaOH溶液能反应，其反应方程式为：AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3T氧化铝也能与氢氧化钠溶液反应而全部溶解，但不生成气体；氨气极易溶于水，且密度比空气小；实验步骤：a.打开分液漏斗的活塞往锥形瓶中加入过量的浓NaOHb.往锥形瓶中放入适量的AlN样品c.测定收集到水的体积d.检验装置气密性(1)将以上实验步骤按正确

2、顺序排列(用a、b、c、d字母表示)。(2)选用试剂X为植物油的目的是。(3)待量筒中水面不再变化后，发现锥形瓶底部残留少量固体，则固体成分是什么？并说明判断依据O解：(1)氮化铝和NaOH溶液反应的操作步骤是：检验装置气密性，往锥形瓶中放入适量的AlN样品,打开分液漏斗的活塞往锥形瓶中加入过量的浓NaOH,测定收集到水的体积，所以实验步骤按正确顺序排列是dbac;(2)氨气极易溶于水，所以选用试剂X为植物油的目的是：防止氨气溶于水；(3)氮化铝、氧化铝都可与氢氧化钠溶液反应，形成偏铝酸钠溶液、水和氨气，充分反应后不会有固体物质的残留，而碳不能与氢氧化钠溶液反应。故答案为：(1)dbac;(2

3、)防止氨气溶于水；(3)碳，氮化铝、氧化铝都可与氢氧化钠溶液反应，形成偏铝酸钠溶液、水和氨气，充分反应后不会有固体物质的残留，而碳不能与氢氧化钠溶液反应。2、请结合如图1回答问题：ABCDEFEi（1）写出仪器的名称：.（2）实验室可用（NH）2SO固体和熟石灰混合加热制取NH,应选择的发生装置为（选填序号）（3）实验室用氯酸钾和二氧化镒制备氧气的化学方程式是能收集氧气的装置有（填编号）氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：（填字母，可多选）；A.氯酸钾中混入了二氧化镒B.收集前，集气瓶中未注满水C.收集后，集气瓶中仍有少量水D.加热前就将发生装置和收集装置连接好（4）二氧化碳是一种

4、温室气体.某化学兴趣小组利用如图2所示装置对二氧化碳的性质进行验证：发生装置A的优点是.当打开K,反应一段时间后：D烧杯中（填“上层”或“下层”）的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是,化学性质是.B处紫色石蕊溶液变成红色，C处澄清石灰水变浑浊.B处使紫色石蕊变红的物质是;C处反应的化学方程式为（5）某同学欲测定一定质量的大理石粉末与盐酸充分反应后生成二氧化碳的体积，实验室制备二氧化碳的反应原理的化学方程式是连接仪器，;0将实验所用药品装入各仪器中，记录量气管初始刻度；9打开分液漏斗活塞，加入足量稀盐酸至不再有气泡冒出.在实验过程中，若烧瓶和量气管内气体压强过大，可将水准管（填“上提”或“

5、下移”）等恢复至室温，并后，再次记录量气管刻度；【交流讨论】利用甲装置，即使操作无失误，由于加入的酸要占一定体积，也会导致测量结果偏大，某同学重新设计了一个如图乙的实验装置，利用该装置实验时，在气密性良好的前提下，如果往锥形瓶中注入的稀盐酸体积为VimL充分反应后，右侧针筒中气体的读数为VmL则反应生成的二氧化碳的体积为mL(6)催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要.实验室用过氧化氢溶液分解制取氧气时，就常用二氧化镒作催化剂.【提出问题】红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂吗？【提出猜想】甲同学认为红砖粉可以代替MnO作过氧化氢溶液分解的催化剂.【设计实验】在试管中加入10mL6喻过氧化氢溶液

6、，将带火星的木条伸入试管中；准确称量0.5g红砖粉，并放入另一支试管中，将带火星的木条伸入试管中；在步骤的试管中加入10mL6%±氧化氢溶液，将带火星木条伸入试管中；待步骤的试管中无气泡冒出后，经过操作A、洗涤、干燥、称量得粉末仍为0.5g;另取10mL6咂氧化氢溶液，加入步骤中所得固体，将带火星木条伸入试管.【问题讨论】a.步骤中的现象为,步骤、中带火星的木条复燃.b.步骤中操作A的名称是.若提供了铁架台、玻璃棒、烧杯还缺少的玻璃仪器为,其中玻璃棒的作用为.c.步骤实验的目的为.实验结论:.【答案】解：(1)集气瓶是收集气体的仪器，故答案为：集气瓶；(2)实验室可用(NH)2SQ固

7、体和熟石灰混合加热制取NH3,因此需要加热；故答案为：A;(3)如果用氯酸钾制氧气就需要加热，氯酸钾在二氧化镒做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是：收集前，集气瓶中未注满水；加热前就将发生装置和收集装置连接好；故答案为：2KC1C32KC1+36T;CQBD(4)装置A的优点是：能控制反应的发生和停止；D烧杯中下层的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳具有的物理性质是密度大于空气，化学性质是：不可燃、不助燃；B处使紫色石蕊变红的物质是碳酸；二氧化碳一般用澄清的石灰水检验：把气

8、体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳；故答案为：能控制反应的发生和停止；下层；密度大于空气；不可燃、不助燃、H2CC(碳酸)；CC+Ca(CH2=CaCC+H2C;(5)实验室制取CQ,是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热；实验步骤是：连接仪器，检查装置气密性；将实验所用药品装入各仪器中，记录量气管初始刻度；打开分液漏斗活塞，加入足量稀盐酸至不再有气泡冒出.在实验过程中，若烧瓶和量气管内气体压强过大，可将水准管下移；等恢复至室温，并调整水准管使左右液面相平后，再次记录量气管刻度；交流讨论中，反应生成的二氧化

9、碳的体积为V2-V1;故答案为：CaCC+2HCl=CaCl2+CC+H2C;检查装置气密性；下移；调整水准管使左右液面相平；V2-V1;(6)由题目的信息可知，步骤中的现象为：带火星的木条不复燃；步骤中操作A的名称是过滤，若提供了铁架台、玻璃棒、烧杯还缺少的玻璃仪器为漏斗，其中玻璃棒的作用为引流；步骤实验的目的为：探究红砖粉的化学性质是否改变；实验结论：红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂；故答案为：a、带火星的木条不复燃.b、过滤；漏斗；引流.c、探究红砖粉的化学性质是否改变；【实验结论】：红砖粉能作过氧化氢分解的催化剂；3、CO2可用于制备碳酸饮料，人饮后有清凉感。某同学设计如下实验，测定某品

10、牌碳酸饮料中的CO2的含量。实验步骤：NaOH浴炳样品淑硫酸ABCDE将250mL瓶装碳酸饮料放在冰箱中冷冻至刚好结冰；将饮料从冰箱内取出，迅速加入质量分数为50%NaOH溶液5mL;倒转饮料瓶，轻轻震荡，完全反应，然后放置恢复至室温，待测定；称得装置D的质量为xg,按如图连接实验装置。将步骤中待测液全部加入仪器中，关闭开关a,打开仪器的活塞，向仪器中注入稀盐酸，至不再产生气泡，关闭仪器的活塞；打开开关a,向装置中鼓入空气，一段时间后，称量D装置质量为ygo注：实验中各种溶液的密度都视为1g/mL.碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。(1)步骤中发生反应的化学方程式为。(2)步骤冷冻碳酸饮料

11、的目的是;装置E的作用是。(3)根据题中提供的数据计算此品牌碳酸饮料中CO2的含量为g/Lo(4)步骤鼓入空气的目的是。(5)若没有C装置，则测得CO2含量会(填“偏大”或“偏小”“无法确定”)。【答案】解：(1)步骤中样品中碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式为：Na2CO3+2HC12NaCl+H2O+CO2T。故填：Na2CO3+2HC12NaCl+H2O+CO2T;(2)步骤冷冻碳酸饮料的目的是防止二氧化碳逸出，加入NaOH溶液的目的是吸收二氧化碳。故填：防止二氧化碳逸出；吸收二氧化碳。(3)此品牌碳酸饮料中CO2的含量为：(yg-xg)+50mL=(20y-20x)g/L。故填：20y-2

12、0x。(4)步骤鼓入空气的目的是使反应生成的二氧化碳完全被D装置吸收。故填：使反应生成的二氧化碳完全被D装置吸收；(5)若没有C装置，会导致计算的二氧化碳质量偏大，从而导致测得CO2含量偏大。故填：偏大。4、某纯碱厂生产的某批次碳酸钠产品中可能含有氯化钠杂质。I定性检验：要确定该产品中是否含有杂质氯化钠，则需加入的药品是。n定量测定-测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数方案一：气体分析法。(1)如图1所示(铁夹夹持的仪器是注射器)，把一定量的该产品与足量稀硫酸反应后，测定产生CO2的体积，根据CO2的密度计算质量。实验前向右拉注射器活塞，松开后如果，则装置不漏气。（2）有同学提出以图2代替图1

13、中的收集装置，则所测CO2气体的体积（填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是。（3）也有人用图3装置进行测定，根据盛碱石灰的干燥管质量的增重确定CO2的质量（碱石灰的成分是CaO和NaOH的混合物）。该装置气密性良好，样品完全反应，但多次实验发现测定结果有偏差。对此，在老师的指导下同学们重新设计了如图4的实验装置（固定装置略去），通过测定U型管质量的增重来确定CO2的质量。C中的试剂应为。D装置中反应化学方程式是。E装置的作用是。为减少实验的偏差，可以在a导管口鼓入空气。为排除原有装置内空气中的二氧化碳和生成二氧化碳残留在装置内对实验的影响，应分别在何时鼓入空气为宜。若没有A装置，则测定的N

14、a2CO3的质量分数会（填“偏大”、“偏小”、“不变”）方案二：沉淀分析法（如图5所示）。则：（1）试剂A是BaCl2溶液，反应的化学方程式是。（2）假设你所取样品的质量为mi,测得的沉淀的质量为m2,请用含mi、m2的式子表示所测样品中碳酸钠的质量分数为。【答案】解：I、要确定该产品中是否含有杂质氯化钠，就是检验氯离子的存在，需要先除去碳酸钠，则需加入的药品是足量的稀硝酸和硝酸银溶液，故填：足量的稀硝酸和硝酸银溶液。n、（1）实验前向右拉注射器活塞，松开后如果注射器活塞回到原位，则装置不漏气，故填：注射器活塞回到原位。(2)以图2代替图1中的收集装置，会使二氧化碳溶于水一部分，则所测CO2气

15、体的体积偏小，故填：偏小；部分CO2溶于水。(3)要测定二氧化碳的质量，需要除去二氧化碳中混有的水蒸气，则C中的试剂应为浓硫酸。D装置中反应是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式是2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,故填：浓硫酸；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。E装置中的碱石灰的作用是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入D装置，影响测量结果，故填：防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入D装置，影响测量结果。为减少实验的偏差，可以在a导管口鼓入空气，在反应前后均要鼓入空气鼓入空气为宜。若没有A装置，则测定的二氧化碳的质量会偏大，测定的Na2CO3的质量分数会偏大，故填：反应前后

16、均要鼓入空气；偏大；万案一：(1)试剂A是BaCl2溶液，是碳酸钠和氯化钢反应生成碳酸钢沉淀和氯化钠，反应的化学方程式是Na2CO3+BaCl2=BaCO3J+2NaCl,故填：Na2CO3+BaCl2=BaCO3J+2NaCl。(2)假设所取样品的质量为mi,测得的沉淀的质量为m2,设碳酸钠的质量为xNa2CO3+BaCl2=BaCO3J+2NaCl106197106197xin;lOtim;x197所测样品中碳酸钠的质量分数为106m：mi100%=100%故填:106ml*100%5、在学了生活中常见盐的性质以后，某校科学兴趣小组的同学开展了测定Na2CO3含量的探究实验，他们设计了如下

17、的实验方案：Na2CO3和NaCl混合固体中(1)如图甲所示(铁夹夹持的仪器是注射器)，把一定量的混合物与足量稀硫酸反应后，测定产生的二氧化碳气体的体积，检查该装置的气密性的方法是：。(2)小明同学提出用图乙代替图甲中的收集装置，则所测CO2气体的体积(填“偏大”、“偏小”、“不变”)；有同学对乙装置中的缺陷提出三种改进方案。A方案：将广口瓶中的水改为饱和的CO2水溶液。B方案：将广口瓶中的水改为氢氧化钠稀溶液。C方案：在广口瓶中的水面上覆盖一层植物油。你认为错误的方案是填字母代号)。(3)小宇同学用图丙装置测定CO2的质量，则图丙实验装置主要存在哪些缺陷？这些缺陷对实验结果有何影响？请写出其

18、中一点主要缺陷及对实验结果的影响。【答案】解：(1)如果装置不漏气向后拉注射器活塞，在外界大气压的作用下，松开后注射器活塞应回到原位；故填：关闭分液漏斗的活塞，然后将注射器的活塞向外拉，松开后注射器活塞应回到原位，证明装置的气密性是良好的；(2)以图乙代替图甲中的收集装置，二氧化碳能溶于水，形成碳酸，所以测得的体积会变小；改进方案是：可在水面涂一层植物油，使二氧化碳不能溶于水；或使用饱和的二氧化碳溶液，但是不能用氢氧化钠溶液，因为二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生化学反应；故填：偏小；B;(3)生成的二氧化碳中混有少量的水蒸气，会被碱石灰吸收，再者碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，造成碱石灰的质

19、量偏大，认为生成的二氧化碳偏多，造成计算Na2CO3和NaCl混合固体中Na2CO3含量偏高；故填：二氧化碳中混有少量的水蒸气，会被碱石灰吸收，造成计算结果偏大；碱石灰会吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，造成计算结果偏大。6、已知过氧化钠(化学式为Na2O2)是一种浅黄色固体粉末，可用作呼吸面具里的供氧剂，利用人呼出的二氧化碳与Na2O2反应放出。2,供给人的正常生命活动，该反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2.某同学利用该反应原理制取氧气，设计了如图一所示的实验装置。(1)装置中CO2的制取方法有多种，若用稀盐酸和石灰石制取CO2,该反应的化学方程式为。若用加热NaH

20、CO3固体制取CO2,应该选用的发生装置为(选填图二中字母)。(2)检验A装置气密性的方法是：将导管的一端浸入水中，然后,若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气。若夏天室温较高，上述方法现象不明显，可以用什么方法代替上述你所填写的操作？(3)为收集纯净、干燥的。2,装置中盛放的试剂为溶液；装置中盛放的试剂为;此时中收集方法最适合的是(填序号)。A.排水集气法B.真空气囊收集法C.向上排空气法D.向下排空气法(4)当观察到装置中时应停止通CO2。(5)过氧化钠也能与水反应生成碱和氧气，试写出该反应的化学方程式：,若用此反应制O2,由于该反应速率较快，故可选用的发生装置为(选填图二中字母)。【答案】解

21、：(1)石灰石的主要成分为碳酸钙，可以和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HC1CaCl2+CO2T+H2O,碳酸氢钠在加热的条件下分解产生二氧化碳，所应该选择固固加热型的反应装置即A装置；(2)检验该装置气密性的合理方法是：将导管口放入水面下，然后用热毛巾捂住试管外壁或用酒精灯微热试管，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气；通过导管向试管中倒水，若留下少许后液面不再下降，则说明装置不漏气；(3)通入的二氧化碳不可能被全部反应掉，为了得到较纯净的氧气，应该在中加入氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳；为了得到较干燥的氧气，中盛放的试剂应为浓硫酸来吸水干燥氧气；为收集纯净干燥的

22、O2,最好选用真空袋收集法，防止混入水蒸气和其他气体；(4)过氧化钠是一种浅黄色固体粉末，Na2CO3是白色固体，故当观察到装置中浅黄色固体变成白色时应停止通CO2；(5)过氧化钠也能与水反应生成碱和氧气，据反应前后元素的种类不变，则生成的碱是氢氧化钠，反应的化学方程式是2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T,该反应不需加热，属于固液常温型，且过氧化钠是粉末状固体，所以不能用B装置，应选择Co故答案为：(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T,A;(2)用热毛巾捂住试管外壁或用酒精灯微热试管；通过导管向试管中倒水，若留下少许后液面不再下降，则说明装置不漏气；(3)氢氧化钠溶

23、液；浓硫酸；C;(4)浅黄色固体变成白色；(5)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T,B。7、在研究酸和碱的化学性质时，某小组想证明稀硫酸和氢氧化钠溶液混合后，虽然无明显现象，但确实发生了化学反应。试与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价，并得出有关结论。(1)如图所示，探究稀硫酸和氢氧化钠溶液的反应。当在NaOH溶液中滴入几滴酚配试液后，溶液由无色变为色。根据上述实验中颜色变化，可确定稀硫酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为。(2)探究上述稀硫酸和氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量。根据上述反应过程中溶液变成无色，不能确定稀硫酸是否过量。同学们又分别选取氯化钢溶液、

24、紫色石蕊试液设计实验方案，请你判断并分析:实验方案实验步骤实验现象实验结论力某一取样，滴入适量的氯化钢溶液出现白色沉淀稀硫酸过量力某一取样，滴入几滴紫色石蕊试液溶液变红稀硫酸过量力杀二取样，稀硫酸过量上述设计的实验方案中，正确的是(填“方案一”或“方案二”)；另外一个实验方案错误的原因是。完成方案三中实验步骤和现象，填写到表格中。【答案】解：(1)酚血:遇碱变红色，所以氢氧化钠溶液使酚酬:试液变红；氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,反应的化学方程式为：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;(2)因为NaOH和H2SO4反应后生成的硫酸钠也能和BaCl2反应产生白色沉淀BaSO4,而

25、石蕊试液遇酸变红色，所以方案二正确；因为活泼金属与酸反应生成氢气，所以可以加入锌粒等活泼金属，若有气体放出，证明稀硫酸过量，反之稀硫酸不过量；故答案为(1)红；2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;(2)方案二：NaOH和H2SO4反应后生成的硫酸钠也能和BaCl2反应产生白色沉淀BaSO4;加入几粒锌粒；有气泡产生。8、设计对比实验是实验探究的基本方法。请据图回答下列问题：BaClz溶浦I氢氧化钙溶淹孰化碳实脸1XaOH溶液CUOHX溶液实蛉2实验3(1)实验1中，两只试管产生的现象不同，原因是不同的酸溶液中含有的不同，性质存在差异；写出B试管中发生反应的化学方程式。(2)实验2中，两只试管中发生的实验现象均