新课标RJ2020中考化学复习方案主题五科学探究课时训练18实验方案的设计与评价试题.docx

课时训练(十八)　实验方案的设计与评价
|夯实基础|
1.[2019·杭州]下列实验中,实验原理和主要操作方法都符合实验目的的是 (　　)
选项
实验目的
实验原理
主要操作方法
A
　除去粗盐中的泥沙
　各成分的溶解性差异
蒸发
B
　分离水与酒精的混合物
　各成分的密度差异
蒸馏
C
　鉴别稀盐酸和稀硫酸
　酸根离子的化学性质差异
　加碳酸钠溶液,观察产生气泡快慢
D
　除去FeSO4、CuSO4混合溶液中的CuSO4
　金属活动性差异
　加过量铁粉,充分反应后过滤
2.[2019·扬州]下列实验方案能达到目的的是 (　　)
A.用稀盐酸和BaCl2溶液检验Na2SO4溶液中是否含有H2SO4
B.用肥皂水鉴别蒸馏水与CaCl2溶液
C.用足量NaOH溶液除去CO2气体中的少量HCl
D.用澄清石灰水检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3
3.[2019·娄底]下列实验不能达到实验目的的是 (　　)

图Z18-1
A.图甲区分硬水和软水
B.图乙探究CO2与水的反应
C.图丙探究接触面积对反应速率的影响
D.图丁比较空气与人体呼出的气体中CO2含量
4.[2019·重庆B]下列实验方案不能达到目的的是 (　　)
A.NaOH溶液除去稀盐酸中的FeCl3
B.用带火星的木条鉴别O2和CO2
C.高温下足量Fe2O3除去CO2中的CO
D.用水鉴别NH4NO3和NaOH两种固体
5.[2019·北京]请回答下列表格中A~D中的相关问题。
如图Z18-2,在一只烧杯中进行实验。补全实验方案。

图Z18-2
序号
目的
步骤
A
　探究   
①加入NaOH溶液;②滴加酚酞溶液;③加入适量盐酸
B
　检验NaCl中混有Na2CO3
①加入少量样品;②加入适量水至全部溶解;③加入 
C
　验证KCl不能无限溶解
　20 ℃时,①加入100 g水;②加入18 g KCl;③加入
　　　　(已知:20 ℃时,KCl的溶解度为34 g) 
D
　配制   
①加入2.5 g NaCl;②加入47.5 g水;③搅拌至全部溶解
|拓展提升|
1.[2018·烟台]根据图Z18-3所示的四个实验,得出的结论正确的是 (　　)

图Z18-3
A.乙试管中产生气泡速率大于甲试管中产生气泡速率,说明金属活动性:镁>铁
B.蜡烛由低到高依次熄灭,说明通常状况下CO2不能燃烧,不支持燃烧,密度大于空气
C.甲试管中的铁钉生锈,乙试管中的铁钉不生锈,说明只需与水接触铁钉就会生锈
D.向盛有NaOH固体的试管中滴加稀硫酸,烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊,说明H2SO4与NaOH发生中和反应放出热量
2.[2019·西宁]某化学小组利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铜,并验证反应后的气体产物。
(1)请写出用一氧化碳还原氧化铜的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　。 
(2)实验室现有图Z18-4所示实验装置(可重复使用)。按气体从左到右的方向,装置连接顺序正确的是　　　。 

图Z18-4
A.b→c→a→b→d B.a→c→b→a→d
C.a→b→c→b→d D.b→a→c→a→d
3.[2019·广西北部湾] 某化学小组对碳酸氢钠和碳酸钠的制备与性质产生兴趣,他们了解到下列化学史及相关信息:
Ⅰ.我国化学家侯德榜在吕布兰法和索尔维法的基础上创立了先进的侯氏制碱法,基本消除废弃物的排放,同时生产NaHCO3和NH4Cl,请写出碳酸氢钠的一种用途:　 。 
Ⅱ.索尔维法的原理:NaCl+ NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
Ⅲ.氨气(NH3)是一种有刺激性气味、极易溶于水的碱性气体。
Ⅳ. Na2CO3与HCl的反应分步进行,首先发生反应:Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl。
实验目的利用如图Z18-5所示装置模拟索尔维法制备碳酸氢钠,进而制得碳酸钠。

图Z18-5
实验设计
步骤1:关闭K1,打开K2使氨气进入装置C,调节气流速率,待装置C中气流平稳后,打开K1通入CO2。
步骤2:待装置C的锥形瓶内出现较多固体时,关闭K2停止通NH3,一段时间后,关闭K1停止通CO2。
步骤3:将锥形瓶内反应后的混合物过滤、洗涤、低温干燥,即得碳酸氢钠固体。
步骤4:将所得碳酸氢钠固体加热制取碳酸钠。
表达交流
(1)装置B中饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中混有的HCl,反应的化学方程式为　　　　　　　　。 
(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是　　　　(填序号)。 
A.用于添加饱和食盐水 B.平衡气压 C.冷凝回流CO2
(3)步骤2中关闭K2停止通NH3后,还要继续通一段时间CO2,其目的是　 。 
(4)步骤3中“低温干燥”的原因是  　。 
反思评价 有同学认为应该在长颈漏斗内放置一团蘸有酸液的棉花,理由是  　。 
延伸拓展 该小组继续探究碳酸钠的性质,向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,观察到　　______________
　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。 

【参考答案】
夯实基础
1.D　[解析]粗盐中的氯化钠溶于水,泥沙难溶于水,溶解性不同,可以采用溶解、过滤、蒸发的方法除去粗盐中的泥沙;水和酒精的沸点不同,可以通过蒸馏分离;鉴别稀盐酸和稀硫酸如果加入碳酸钠都会产生气泡,故无法区别,根据酸根离子的化学性质差异可以加入氯化钡溶液,生成白色沉淀的是稀硫酸,无明显现象的是稀盐酸;铁的金属活动性比铜强,因此在FeSO4、CuSO4混合溶液中加过量铁粉,铁粉能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,过滤可以除去生成的铜。
2.B　[解析]硫酸、硫酸钠均能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀,A实验方案不能达到目的;CaCl2溶液属于硬水,可用肥皂水鉴别蒸馏水与CaCl2溶液,加入肥皂水后,产生泡沫较多的是蒸馏水,泡沫较少的是氯化钙溶液,B实验方案能达到目的;CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,C实验方案不能达到目的;K2CO3、Na2CO3溶液均能与石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀,用澄清石灰水不能检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3,D实验方案不能达到目的。
3.C　[解析]用肥皂水可以区分硬水和软水,加入肥皂水后,泡沫多、浮渣少的是软水,泡沫少、浮渣多的是硬水;CO2不能使干燥的石蕊纸花变红,CO2能使湿润的石蕊纸花变红,对比可得出CO2和水发生了反应,生成了能使石蕊纸花变红的物质;丙图中盐酸的浓度不同,反应物间的接触面积不同,无法探究接触面积对反应速率的影响;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,人体呼出的气体中二氧化碳含量较多,能使澄清石灰水变浑浊,空气中二氧化碳含量少,不能使澄清石灰水变浑浊,可以通过对比现象得出结论。
4.A　[解析]盐酸和氯化铁均能与氢氧化钠溶液反应;氧气能使带火星的木条复燃,二氧化碳不能;高温下,一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳和氧化铁不反应;硝酸铵固体溶于水吸热,溶液温度降低,氢氧化钠固体溶于水放热,溶液温度升高。
5.A.探究盐酸能否与氢氧化钠溶液发生反应
B.稀盐酸(或稀硫酸或氢氧化钙溶液或氯化钙溶液)
C.超过16 g的氯化钾(答案合理即可)
D.50 g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液
[解析]氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,该中和反应无现象,为探究该反应是否发生,可先向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液变为红色,再向溶液中逐滴加入稀盐酸,观察到溶液由红色变为无色,证明氢氧化钠和盐酸发生了反应;碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,向样品溶液中加入稀盐酸,观察到有气泡产生,证明样品中含有碳酸钠;20 ℃时,KCl的溶解度是34 g,为验证氯化钾不能无限溶解,向100 g 20 ℃的水中加入氯化钾的质量大于34 g时,观察到烧杯底部有固体剩余,证明氯化钾不能无限溶解;配制溶质质量分数为5%的氯化钠溶液50 g,需要溶质氯化钠的质量为50 g×5%=2.5 g,需要水的质量为47.5 g,称取2.5 g氯化钠,量取47.5 mL的水,在烧杯中加水溶解即可。
拓展提升
1.B　[解析]甲、乙试管中所用金属与酸的种类各不相同,二者不能形成对比实验,不能得出两种金属的活动性顺序;二氧化碳气体沿漏斗注入烧杯中,烧杯中的蜡烛由低到高依次熄灭,说明二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,密度大于空气;甲、乙两试管的区别是甲中有水而乙中无水,甲试管中铁钉生锈而乙试管内铁钉不生锈,说明水是铁生锈的条件之一,但不能说明只需与水接触铁钉就会生锈;NaOH固体溶于水会放出热量,因此烧杯内饱和石灰水变浑浊不能说明NaOH与硫酸发生中和反应放出热量。
2.(1)CO+CuOCu+CO2　(2)C
[解析](1)在加热条件下,一氧化碳还原氧化铜生成了铜和二氧化碳。(2)利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铜,并验证反应后的气体产物,首先通过装置a氢氧化钠溶液,除去混合气体中的CO2,避免造成对反应后生成气体中CO2检验的影响;再通过装置b澄清的石灰水,检验二氧化碳是否被完全除尽;然后通入装置c进行还原氧化铜的反应;再通过b装置,检验产物二氧化碳;因反应后的气体中还含有未完全反应的有毒气体CO,最后通过装置d燃着的酒精灯,燃烧尾气中的一氧化碳,防止污染空气。所以装置连接顺序正确的是a→b→c→b→d。
3.用于治疗胃酸过多(或用作发酵粉)
(1)NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
(2)B　
(3)使氨气充分反应
(4)防止温度过高,碳酸氢钠受热分解
反思评价 酸液能吸收氨气,防止氨气逸出污染空气
延伸拓展 刚开始无气泡产生,当滴入的稀盐酸较多时,有气泡冒出
[解析]碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多,是食品发酵粉的主要成分。表达交流(1)碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式是NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。(2)装置C锥形瓶上连接的长颈漏斗的作用是平衡装置中的气体压强,防止瓶塞迸出,玻璃仪器破裂。(3)停止通氨气后,再继续通一段时间二氧化碳是为了使氨气充分反应。(4)低温干燥是为了防止温度过高,碳酸氢钠受热分解。
反思评价 酸液能吸收氨气,防止氨气逸出污染空气。
延伸拓展 碳酸钠与盐酸反应分步进行,所以向碳酸钠溶液中逐滴加入足量的稀盐酸,刚开始无气泡产生,当滴入的稀盐酸较多时,有气泡冒出。

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