2021年中考化学考点微专题-专题16实验方案的设计与评价(考点专练)

专题16实验方案的设计与评价实验方案的设计1．（2020福建省卷）下列实验操作能达到实验目的的是（）选项实验目的实验操作A测定某废水的酸碱度取样，将湿润的pH试纸浸入样品中B除去水中的色素将水通过装有活性炭的净化装置C除去粗盐中的难溶性杂质溶解、蒸发、结晶D检验某固体是否为铵态氮肥取样，加稀盐酸，闻气味【答案】B【解析】A．用pH试纸测定溶液的pH时，正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH，不能用水湿润pH试纸，若溶液显酸性或碱性，则稀释了待测溶液，使溶液的酸碱性减弱，测定结果不准确；也不能将试纸浸入待测液中，会污染原试剂，不符合题意；B．活性炭具有吸附性，可以除去水中的色素和异味，符合题意；C．粗盐提纯的步骤是溶解、过滤、蒸发，即得到含有MgCl2、CaCl2等可溶杂质的食盐，所给方法中缺少过滤步骤，不符合题意；D．铵态氮肥与碱反应会产生刺激性气味的氨气，鉴别铵态氮肥时应该加熟石灰研磨、闻气味，不符合题意。故选B。2．（2020广东广州）已知室温下NaCl的溶解度约为36g。现称取3.6g粗盐，经过溶解、过滤、蒸发、转移等步骤，除去泥沙得到精盐。下列操作正确且合理的是（）A溶解B过滤C蒸发D转移【答案】B【解析】A．室温下，氯化钠的溶解度是36g，即该温度下，100g水中最多能溶解36g氯化钠，故10gmL水就能溶解3.6g氯化钠，加入50mL水，加水过多，会使蒸发的时间过长，故加水应适量，不符合题意；B．过滤时，应遵循“一贴、二低、三靠”的原则，图中操作正确，符合题意；C．蒸发时，应用蒸发皿，图中操作错误，不符合题意；D．转移时，应用玻璃棒进行转移，图中操作错误，不符合题意。故选B。3．（2020广东省卷）下列实验中，根据实验现象可得到相应结论的是（）实验操作现象结论A将AgNO3溶液和Cu（NO3）2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出金属活动性由强到弱：Fe>Cu>AgB用拇指堵住收集了CH4的试管口，靠近火焰，移开拇指点火发出尖锐爆鸣声试管中CH4不纯C在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成铁锈D点燃某无色气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠该无色气体为氢气【答案】B【解析】A．将AgNO3溶液和Cu（NO3）2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中，铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出，说明铁分别与硝酸银和硝酸铜反应生成了银和铜，在金属活动性顺序里，铁比铜、银活泼，但是无法验证铜、银的金属活动性顺序，不符合题意；B．甲烷具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火容易发生爆炸，故点燃前，需要验纯，用拇指堵住收集了CH4的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，发出尖锐爆鸣声，说明试管中CH4不纯，符合题意；C．铁丝燃烧生成的黑色固体是四氧化三铁，不是氧化铁，故加热时铁丝在氧气中迅速反应生成的不是铁锈，不符合题意；D．点燃某无色气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，该无色气体不一定为氢气，还可能是甲烷，不符合题意。故选B。4．（2020上海市）若研究温度对食盐溶解快慢的影响，在图中应选用哪两个装置进行对照实验（）A．甲和乙 B．乙和丙 C．甲和丙 D．丙和丁【答案】C【解析】研究温度对食盐溶解快慢的影响，温度不同，其他的变量控制相同，可选用甲与丙两个装置进行对照实验，故选C。5．（2020陕西省卷）下列各组实验方法能达到实验目的的是（）选项实验目的实验方法A验证Mg、Cu、Ag三种金属的活动性顺序向硫酸铜溶液和硝酸银溶液中各放入一根镁条，观察现象B检验黑色固体中含有碳和氧化铜高温加热固体，并将生成的气体通入澄清石灰水中，观察固体颜色及石灰水的变化C除去Na2CO3中的NaCl溶解，加入过量CaCl2溶液，过滤，蒸发D探究铁钉生锈的条件将两根铁钉分别密封在盛有干燥空气和盛满水的试管中观察现象【答案】B【解析】A．验证Mg、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，向硫酸铜溶液和硝酸银溶液中各放入一根镁条，观察现象，镁和硫酸铜溶液、硝酸银溶液都反应，说明镁比铜、银的活动性都强，但不能证明铜、银的强弱，选项错误；B．碳和氧化铜在高温条件下反应生成二氧化碳和铜。检验黑色固体中含有碳和氧化铜，高温加热固体，并将生成的气体通入澄清石灰水中，观察固体颜色由黑色变成红色，石灰水变浑浊，可证明固体中含有碳和氧化铜，选项正确；C．除去Na2CO3中的NaCl，加入过量CaCl2溶液，会将需要保留的碳酸钠反应掉，不符合除杂要求，选项错误；D．探究铁钉生锈的条件，铁钉在盛有干燥空气的试管中，因没有水不能生锈，证明铁生锈需要水，在盛满水的试管中没有氧气，铁钉不生锈，证明铁生锈需要氧气，但缺少铁、氧气、水三种物质接触，铁生锈的对照试验，不能得铁生锈是铁和氧气、水共同作用的结论，选项错误。故选B。6．（2020天津市）如图所示，滴管中吸入某种液体，平底烧瓶中盛有另一种物质，挤压滴管滴入液体，一段时间后气球明显鼓起。下列选项符合题意的是（）选项滴管内物质平底烧瓶内物质A稀盐酸锌粒B水氧化钙C氢氧化钠溶液二氧化碳气体D碳酸钠溶液稀硫酸【答案】C【解析】A．稀盐酸和锌反应生成氯化锌和氢气，平底烧瓶中的压强变大，气球变小，故A不正确；B．氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出大量热，平底烧瓶中的压强变大，气球变小，故B不正确；C．氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，平底烧瓶中的压强变小，外界压强大于平底烧瓶中的压强，气球变大，故C正确；D．碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，平底烧瓶中的压强变大，气球变小，故D不正确。故选C。7．（2020内蒙古呼和浩特）下列实验设计不合理的是（） A．检验装置气密性 B．一氧化碳还原氧化铁 C．探究温度对溶质溶解快慢的影响 D．测定空气中氧气的含量【答案】B【解析】A．用的是注水法，原理为：关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注水，直到长颈漏斗中的液面高于集气瓶中的液面，且两者液面差不再改变，就证明该装置气密性良好，故选项实验设计合理；B．一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，检验二氧化碳应使用澄清石灰水，不能使用氢氧化钠溶液，也没有设计尾气处理装置，故选项实验设计不合理；C．图中实验，除温度不同之外，其它条件都是相同的，可探究温度对溶质溶解快慢的影响，故选项实验设计合理；D．红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，可用于测定空气中氧气的含量，故选项实验设计合理。故选B。8．（2020湖南常德）同学们对“二氧化碳溶于水是否与水反应”进行实验探究，请参与探究并回答下列问题。【探究目的】二氧化碳溶于水是否与水反应【探究思路】（1）判断物质间是否发生化学反应根本依据是_______，观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有___________。（2）CO2溶于水无明显现象，____（填“能”或“不能”）用观察的方法判断是否发生反应；（3）“实验”的方法探究物质间是否反应的实验设计依据是：生成物和反应物的性质差异。【提出猜想】猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应；猜想二：________。【实验设计】用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥纸花设计如下实验：序号实验设计①向第一朵纸花喷稀醋酸②？③将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中④将第四朵纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中（1）“实验设计①”中的稀醋酸还可用_____（填物质名称）代替；（2）“实验设计②”的具体内容是____________。（3）“实验设计③”的目的是__________。【进行实验】观察记录实验现象，进行实验探究。【实验结论】猜想二成立，支持猜想二成立的实验现象是___________。【反思交流】（1）实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有____（填字母序号）。A．设计对比实验 B．控制实验条件C．获取事实证据 D．逻辑推理判断（2）将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中没有明显实验现象，判断两者混合是否发生化学反应的具体方法是_____（任写1条）。【答案】（1）是否有新物质生成；颜色变化，放出气体，生成沉淀等并伴有吸热，放热，发光等能量变化（前三种体现物质变化的宏观现象答出一种即可，后三种体现能量变化的宏观现象不写不扣分）；（2）不能；（3）a．二氧化碳溶于水能与水反应；b．二氧化碳溶于水能与水反应生成酸类物质；c．二氧化碳溶于水能与水反应生成碳酸（任写一种猜想即可）；【实验设计】（1）稀盐酸（或稀硫酸、磷酸等其它非氧化性酸均可）；（2）向第二朵纸花喷水；（3）验证CO2能否使紫色石蕊变色（表述为“CO2不能使紫色石蕊变色”等实验结论形式的不给分）；【实验结论】支持“猜想二”成立的实验现象：②③不变红④变红；【反思交流】（1）ABCD；（2）向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份，一份加入VmL稀盐酸，溶液由红色变无色，另一份加入VmL水溶液仍为红色，证明两者发生了化学反应。（说明：回答到利用酸碱指示剂颜色变化、酸碱的化学性质、反应体系温度变化为依据进行判断即可；也可完整表述出化学原理、实验操作与实验现象。）【解析】[探究思路]（1）判断物质间是否发生化学反应的根本依据是是否有新物质生成，观察到的可以作为判断依据的宏观实验现象有颜色变化，放出气体，生成沉淀等并伴有吸热，放热，发光等能量变化；（2）CO2溶于水无明显现象，无法说明二氧化碳和水没有生成新物质，所以不能用观察的方法判断是否发生反应；[提出猜想]根据猜想一：二氧化碳溶于水不与水反应；可推知猜想二：二氧化碳溶于水能与水反应或二氧化碳溶于水能与水反应生成酸类物质或二氧化碳溶于水能与水反应生成碳酸等；[实验设计]（1）稀盐酸、稀硫酸等都能使紫色石蕊试液变红；（2）分析整个实验可知，“实验设计②”是要验证水能否使置换变色，故具体内容是向第二朵纸花喷水；（3）将第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中，是要验证CO2能否使紫色石蕊变色；[实验结论]实验设计②中纸花不变色，说明水不能使石蕊变色；实验设计③中纸花不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；实验设计④中纸花变红，说明二氧化碳和水反应生成酸性物质；[反思交流]（1）分析上述实验过程可知，实验探究“无明显实验现象时是否发生化学反应”的核心思路有：设计对比实验、控制实验条件、获取事实证据、逻辑推理判断等．故选ABCD；（2）氢氧化钠显碱性，盐酸显酸性；氢氧化钠和盐酸反应氯化钠和水，此过程中放出热量，可依据以上设计实验如下：向盛有适量氢氧化钠溶液的试管中滴加酚酞溶液后分为等体积的两份，一份加入VmL稀盐酸，溶液由红色变无色，另一份加入VmL水溶液仍为红色，证明两者发生了化学反应（合理即可）。9．（2020吉林省卷）结合某校师生线上“互动探究”活动，回答有关问题。（学习目标）了解生活中常见的几种盐的化学性质。（实验用品）教师用品：NaCl溶液、Na2CO3溶液、酚酞溶液、CaCl2溶液、KNO3溶液等。学生用品：洁厕灵（主要成分稀盐酸，不考虑其它成分）、Ca(OH)2溶液（用生石灰干燥剂制备）、纯碱（Na2CO3）溶液、小苏打（NaHCO3）溶液、注射器、废塑料瓶、吸管等。（互动探究）探究目的探究过程主要现象解释或结论探究一：盐溶液是否一定显中性教师实验：向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加_______溶液所加溶液遇NaCl溶液不变色，遇Na2CO3溶液变红色盐溶液不一定显中性探究二：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能否与某些酸溶液反应学生实验：有______产生，Ca(OH)2溶液变浑浊Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应探究三：Na2CO3溶液能否与某些________溶液反应学生实验：产生白色沉淀写出化学方程式______探究四：Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应教师实验：（1）取少量KNO3溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液（2）取少量CaCl2溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液（1）无明显现象（2）_____Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应（拓展延伸）“垃圾是放错了位置的资源”，对下列物质的利用，正确的是____。A．“探究一”中剩余溶液的混合液，可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量B．“探究二”中生成的这种气体，可以作为气体肥料C．“探究三”中生成的这种固体，可以作食品干燥剂D．“探究四”中剩余溶液的混合液，可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2【答案】酚酞；气泡（或气体）；碱；；产生白色沉淀（或产生沉淀）；AB【解析】稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳；碳酸钠和氢氧化钙反应生成生成碳酸钙和氢氧化钠；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。[互动探究]碳酸钠溶液显碱性，能使酚酞溶液变红色，氯化钠溶液显中性，不能使酚酞溶液变红色；稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，稀盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳；氢氧化钙是由钙离子和氢氧根离子构成，属于碱；碳酸钠和氢氧化钙反应生成生成碳酸钙和氢氧化钠；碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠。探究目的探究过程主要现象解释或结论探究一：盐溶液是否一定显中性教师实验：向分别盛有NaCl溶液、Na2CO3溶液的两支试管中滴加酚酞溶液所加溶液遇NaCl溶液不变色，遇Na2CO3溶液变红色盐溶液不一定显中性探究二：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能否与某些酸溶液反应学生实验：有气泡产生，Ca(OH)2溶液变浑浊Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能与某些酸溶液反应探究三：Na2CO3溶液能否与某些碱溶液反应学生实验：产生白色沉淀化学方程式为探究四：Na2CO3溶液能否与某些盐溶液反应教师实验：（1）取少量KNO3溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液（2）取少量CaCl2溶液于试管中，向其中滴加Na2CO3溶液（1）无明显现象（2）产生白色沉淀（或产生沉淀）Na2CO3溶液能与某些盐溶液反应[拓展延伸]A．“探究一”中剩余溶液的混合液中含有碳酸钠，洁厕灵主要成分是稀盐酸，稀盐酸和碳酸钠生成氯化钠、水和二氧化碳，则可用于检验“探究二”中洁厕灵是否过量，故A正确；B．碳酸钠、碳酸氢钠均与稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳可用于植物光合作用，则“探究二”中生成的这种气体，可以作为气体肥料，故B正确；C．碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，碳酸钙不溶于水，不吸收水分，则“探究三”中生成的这种固体，不能作食品干燥剂，故C不正确；D．碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，“探究四”中剩余溶液的混合液中含有硝酸钾和生成的氯化钠，碳酸钠和硝酸钙反应生成碳酸钙和硝酸钠，可以除去NaNO3溶液中混入的Ca(NO3)2，但引入了杂质，故D不正确。故选AB。实验方案的评价9．（2020贵州毕节）下列做法能达到其预期目的的是（）选项预期目的做法A除去CuSO4溶液中的少量H2SO4加过量的氧化铜、过滤B制取纯净液态氧气将液态空气升温使N2逸出C除去KCl固体中混有的少量MnO2加水溶解、过滤D检验O2是否收集满将带火星的木条伸入集气瓶中【答案】A【解析】A．稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水，过量的氧化铜不溶于水，过滤得到硫酸铜溶液，该选项能够达到实验目的，符合题意；B．将液态空气升温，氮气的沸点低，N2先逸出，氮气逸出后，液氧中还含有稀有气体等物质，是混合物，该选项不能达到实验目的，不符合题意；C．氯化钾易溶于水，二氧化锰不溶于水，溶解、过滤得到二氧化锰固体和氯化钾溶液，该选项不能达到实验目的，不符合题意；D．氧气密度比空气略大，验满时应该把带火星的木条放在集气瓶口检验，该选项不能达到实验目的，不符合题意。故选A。10．（2020辽宁抚顺）下列实验方案设计合理的是（）选项实验内容操作方法A鉴别生理盐水和水分别闻气味B除去NaNO3溶液中混有的Na2SO4加适量Ba（NO3）2溶液，过滤C鉴别CuO粉末和木炭粉观察颜色D除去CuSO4固体中混有的Cu（OH）2加足量水溶解，过滤【答案】B【解析】A．生理盐水和水都没有气味，闻气味无法鉴别，实验方案设计不合理；B．硫酸钠和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钠，过滤之后只剩下硝酸钠，实验方案合理；C．氧化铜粉末和木炭粉都是黑色的，观察颜色无法区分，实验方案设计不合理；D．硫酸铜溶于水，氢氧化铜不溶于水，加足量水溶解，过滤得硫酸铜溶液，蒸发之后才能再次得到硫酸铜，操作不正确，实验方案设计不合理。故选B。11．（2020山东烟台）下列图中所示实验设计不能达到相应实验目的的是（） A．探究二氧化碳与水是否发生反应 B．探究硝酸铵固体溶于水时溶液温度的变化 C．探究水对铁钉生锈的影响 D．验证可燃物燃烧的条件【答案】C【解析】A．过程中左边集气瓶中试纸不变色，右边集气瓶2试纸变红色，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，选项A能够达到实验目的；B．过程中，左边液面上升，右边液面下降，是因为硝酸铵溶于水吸热，导致锥形瓶中压强减小，选项B能够达到实验目的；C．过程中，两边铁钉都不能生锈，不能探究水对铁钉生锈的影响，选项C不能达到实验目的；D．过程中铜片上的白磷能够燃烧，水中白磷不能燃烧，说明燃烧需要氧气，铜片上的红磷不能燃烧，说明燃烧需要温度达到着火点，即可燃物燃烧的条件：与氧气接触，温度达到着火点，选项D能够达到实验目的。故选C。12．（2020河北省卷）如图所示实验方案不能达到实验目的的是（） A．证明待测溶液呈酸性 B．探究硝酸钾溶解度与温度关系 C．探究水的组成元素 D．验证质量守恒定律【答案】A【解析】A．酚酞遇碱变红，遇酸性和中性溶液不变色，所以不能用酚酞来验证溶液是否呈酸性，故A错误；B．探究硝酸钾溶解度与温度的关系，加水后溶解一部分，但还有部分固体剩余，加热后剩余固体也溶解，证明硝酸钾的溶解度随温度的升高而增加，故B正确；C．探究水的组成元素，通过电解水实验，产生氢气和氧气，证明水是由氢元素和氧元素组成的，故C正确；D．验证质量守恒定律，在天平左侧的硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液，反应后天平保持平衡，证明质量守恒，故D正确。故选A。13．（2020贵州遵义）下列实验设计及操作中，现象足以说明其结论的是（）选项操作现象结论A向一未知固体中加入稀盐酸有气泡产生该固体一定是碳酸盐B将一根燃着的木条伸入集气瓶中木条熄灭该气体一定是二氧化碳C点燃某种塑料无刺激性气味该塑料一定是聚氯乙烯D向一未知溶液中先加入足量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液刚开始无明显现象，后产生白色沉淀该溶液中一定存在SO42-【答案】D【解析】A．能够与稀盐酸反应生成气体的固体不一定是碳酸盐，活动性较强的金属单质也能够与稀盐酸反应生成氢气产生气泡，即向一未知固体中加入稀盐酸有气泡产生，该固体还可能是金属单质，选项错误；B．将一根燃着的木条伸入集气瓶中木条熄灭，说明该气体不支持燃烧，而不支持燃烧的气体不仅有二氧化碳，氮气也不支持燃烧，即该气体还有可能是氮气，选项错误；C．聚乙烯塑料燃烧时也没有刺激性气味产生，该塑料还有可能是聚乙烯塑料，选项错误；D．向一未知溶液中先加入足量稀盐酸，无明显现象，说明溶液中不含银离子、碳酸根离子，再滴加氯化钡溶液后产生白色沉淀，说明沉淀中含有钡离子，且该沉淀不溶于酸，则该沉淀为硫酸钡沉淀，从而说明原未知溶液中含有硫酸根离子，选项正确，故选D。14．（2020山东泰安）下列实验设计不能达到实验目的的是（）选项实验目的实验设计A分离粗盐中混有的泥沙溶解、过滤、蒸发B除去MgCl2溶液中的少量MgSO4加适量的BaCl2溶液，过滤C检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠加过量的稀盐酸后，再滴加硝酸银溶液D比较Zn、Cu、Ag的金属活动性将Zn和Ag分别放入CuSO4溶液中【答案】C【解析】A．泥沙不溶解于水，通过溶解、过滤可得到泥沙，对滤液蒸发得到不含泥沙的粗盐，故A正确，不符合题意。B．氯化钡和硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，过滤之后得到氯化镁溶液，故B正确，不符合题意。C．碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，无论是否含有氯化钠，加入硝酸银都会产生沉淀，加过量的稀盐酸后，再滴加硝酸银溶液，不能检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠，C错误，符合题意。D．将Zn和Ag分别放入CuSO4溶液中，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，说明金属活动性Zn>Cu，银和硫酸铜不反应，说明金属活动性Cu>Ag，故金属活动性Zn>Cu>Ag，故D正确，不符合题意。故选C。15．（2002宁夏省卷）认真细致地观察和分析实验，有助于获得化学知识并体会科学的分析方法。下面对于相关实验的分析不正确的是（）选项ABCD实验镁条燃烧测定空气里氧气含量探究CO2的溶解性探究燃烧的条件实验操作实验分析该实验可以验证质量守恒定律结论：氧气约占空气总体积的1/5软塑料瓶变瘪，说明CO2气体能溶于水薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明燃烧的条件之一是温度要达到可燃物的着火点【答案】A【解析】A．镁条燃烧生成氧化镁，生成氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量和氧气的质量，反应后固体质量增加，不能用来验证质量守恒定律，符合题意；B．红磷燃烧消耗氧气，待冷却至室温后，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开止水夹，在压强差的作用下，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶体积的1/5，可得出氧气约占空气总体积的1/5，不符合题意；C．将水注入装满二氧化碳的软塑料瓶中，塑料瓶变瘪，说明二氧化碳溶于水，装置内压强减小，不符合题意；D．铜片上的白磷与红磷温度相同，都与空气接触，白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要达到可燃物的着火点，不符合题意。故选A。16．（2020辽宁阜新）某小组同学在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末。该小组同学对此黑色粉末进行了如下探究。【提出问题】试管中黑色粉末的成分是什么呢？【猜想与假设】猜想①Fe猜想②Fe2O3猜想③Fe3O4猜想④FeCl3【查阅资料】Fe3O4是黑色晶体，能被磁铁吸引。【分析讨论】你认为上述四个猜想中，不做实验就可排除的是猜想_____和猜想_____，理由是_____、_____。【实验探究】（1）将试管中黑色粉末干燥后，用磁铁靠近，发现黑色粉末能被磁铁吸引，于是得出结论，黑色粉末一定是Fe，你认为该结论正确吗？_____（填“正确”或“不正确”），理由是_____。（2）请你设计一个实验方案，用化学方法验证黑色粉末是否为Fe。实验操作实验现象及结论取_____，加入_____。如果有_____，则黑色粉末是Fe。如果没有_____。【答案】【分析讨论】②；④；Fe2O3是红棕色的；FeCl3可溶于水；【实验探究】（1）不正确；Fe3O4也能被磁铁吸引；（2）少量黑色粉末于试管中；足量稀盐酸（或硫酸）；气泡产生；气泡产生，则黑色粉末不是Fe【解析】分析讨论：上述四个猜想中，不做实验就可排除的是猜想②和猜想④，因为氧化铁是红粽色的，氯化铁能溶于水；实验探究：该结论不正确，因为四氧化三铁也能被磁铁吸收，还可能是四氧化三铁；（2）铁能与酸，如稀盐酸反应生成氢气，四氧化三铁与稀盐酸反应不产生气体，故可取少量黑色粉末于试管中，加入足量稀盐酸（或硫酸）；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，如产生气泡，说明是铁，如果没有气泡产生，说明不是铁。17．（2020山东滨州）水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体有哪些成分？某化学兴趣小组在老师的指导下，对此进行了实验探究。〔猜想与假设〕①该混合气体只含有一氧化碳、氢气；②该混合气体含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气；③该混合气体只含有二氧化碳、氢气和水蒸气；④该混合气体只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气。 〔査阅资料〕①无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色；②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物；③氢气与一氧化碳都具有还原性。〔收集证据〕同学们在老师的指导下设计了如下图所示装置(部分夹持仪器已略去)，并进行了实验。（1）装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色，装置B中澄清石灰水变浑浊，由此得出的结论为混合气体中有___。B中发生反应的化学方程式为____。（2）反应前装置C中的药品为__溶液。（3）反应后E中红色氧化铁粉末变为黑色，F中无水硫酸铜由白色变为蓝色，G中澄清石灰水变浑浊，说明混合气体中还存在的气体是___。〔实验结论〕猜想___正确。〔实验反思〕经过讨论，同学们将上图装置进行了简化，只用右图所示装置并自选必要试剂就能完成探究(假设每步都完全反应)。实验过程中干燥的凉烧杯内壁能观察到的现象是______，应补充的最后一步实验操作及现象是____________。【答案】〔收集证据〕（1）水蒸气和二氧化碳；；（2）氢氧化钠（3）氢气和一氧化碳；〔实验结论〕②；〔实验反思〕有水珠（或水雾）；迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊【解析】（1）由无水硫酸铜遇水变蓝和澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊的特点可知，混合气体中有水蒸气和二氧化碳；装置B中澄清石灰水与二氧化碳反应的化学式是：；（2）C装置中应是氢氧化钠溶液，目的是吸收混合气体中的二氧化碳；（3）E中氧化铜变红，说明有一氧化碳气体或氢气或二者的混合气体；F中无水硫酸铜变蓝，说明有氢气，因为氢气还原氧化铜可生成水；G中澄清石灰水变浑浊，说明有一氧化碳气体，因为一氧化碳还原氧化铜可生成二氧化碳；[实验结论]根据以上实验可知，混合气体中有氢气、一氧化碳、水蒸气、二氧化碳，故猜想②正确；[实验反思]碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，其中的氢氧化钠固体可吸收二氧化碳，氧化钙可吸收水蒸气．因为还有氢气和一氧化碳，所以烧杯壁上有小水珠（或水雾），因氢气燃烧生成水；最后迅速将小烧杯倒转，并向其中倒入澄清石灰水，石灰水变浑浊，因为一氧化碳燃烧生成了二氧化碳。18．（2020湖南衡阳）有位化学教师在实验室取用生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂（如图）。某化学兴趣小组的同学在该老师的指导下，对该生石灰样品开展了以下探究活动。（提出问题）生石灰样品的成分是什么？（作出猜想）生石灰样品的成分可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3中的一种或几种。（实验探究）小华同学设计如下实验进行探究。实验实验操作实验现象实验结论①取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯壁。烧杯壁发热_____②将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入_____。溶液变红有Ca（OH）2③取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加少量稀盐酸。_____无CaCO3（交流讨论）（1）同学们经过讨论，发现通过实验②不能得出样品中一定含有Ca（OH）2，理由是_______。（2）小红同学提出实验③结论也不正确。他改进实验③，并通过实验证明生石灰样品中含有碳酸钙，他改进实验③的操作内容是_________。（3）通过小组合作，最后得出样品中肯定含有CaO和CaCO3，可能含有Ca（OH）2。请写出生成CaCO3的化学方程式_________。（反思应用）（1）生石灰要________保存。（2）设计和分析实验时，要充分考虑反应物的量和生成物等因素对实验结论的干扰。（3）要确定样品中是否含有氢氧化钙，还需要学习更多化学知识才能解决。【答案】有CaO；无色酚酞试液；无气泡产生；（1）氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，也能使无色酚酞试液变红；（2）取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加足量稀盐酸；（3）；密封【解析】实验探究：①取样品于烧杯中，加水溶解，用手触摸烧杯壁，烧杯壁发热，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，该反应放出大量的热，说明含CaO；②实验结论为：有Ca(OH)2，实验现象为：溶液变红，氢氧化钙显碱性，能使无色酚酞试液变红，故将①中液体过滤，取少量滤液于试管中，向其中滴入无色酚酞试液，溶液变红，说明含氢氧化钙；③实验结论为无CaCO3，取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加少量稀盐酸，碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，无碳酸钙，说明实验现象为：无气泡产生；交流讨论：（1）氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，能使无色酚酞试液变红，故通过实验②不能得出样品中一定含有Ca（OH）2，也可能是氧化钙与水反应生成了氢氧化钙；（2）氢氧化钙微溶于水，故滤渣中可能含有少许的氢氧化钙，滴加少量稀盐酸，稀盐酸先与氢氧化钙反应生成氯化钙和水，故无法产生气泡，可滴加足量的稀盐酸，故改进实验③的操作内容是：取②中的少许滤渣于试管中，向其中滴加足量稀盐酸；（3）氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，故生成碳酸钙的化学方程式为：；反思应用：（1）由以上分析可知，生石灰容易与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙，故生石灰应密封保存。19．（2020湖南湘潭）小华同学发现自家的水壶用久以后底部会附着一层白色固体，查阅资料后得知，水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢），于是他邀请同学小雪进行了以下实验探究。探究一：自家的井水是软水还是硬水？取少量井水样品于试管中，加入_____，振荡，出现大量浮渣，由此得出结论：自家的井水属于___。探究二：白色固体的主要成分是什么？（假设与猜想）猜想I：CaCO3猜想Ⅱ：____（填化学式）。猜想Ⅲ：CaCO3和Mg（OH）2（实验与探究）取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，白色固体溶解，有______产生，根据以上现象，小华认为：猜想I正确。小雪认为小华的结论不严谨，理由是_______。经过两人反复讨论，进一步设计了如下实验。实验步骤实验现象实验结论取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液无明显现象猜想I成立_____猜想Ⅲ成立【答案】肥皂水；硬水；Mg(OH)2；气泡；白色固体的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁的混合物时，也有气泡产生；产生白色沉淀【解析】探究一：通常用肥皂水来鉴别硬水和软水，肥皂水在硬水中易起浮渣，在软水中泡沫较多，出现大量浮渣，说明该井水属于硬水，故填：肥皂水；硬水；探究二：假设与猜想：硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，加热时会形成沉淀，结合其它猜想，故猜想Ⅱ：Mg(OH)2；实验与探究：小华认为：