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专题十六实验方案的设计与评价中考化学(山东专用)A组2014—2018年山东中考题组考点一实验方案的设计五年中考1.(2018山东聊城,14,3分)分离、提纯、除杂、鉴别是化学实验的重要手段,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将粗盐中混有的泥沙分离溶解、过滤、蒸发B从混有少量NaCl的KNO3中得到较纯净的KNO3固体先加水溶解,再蒸发结晶C除去MgCl2溶液中的少量MgSO4加适量的BaCl2溶液,过滤D鉴别CaCO3、NaOH、NaCl、NH4NO3四种固体加水,观察答案B粗盐中的氯化钠能溶于水,泥沙不溶于水,所以可用溶解、过滤、蒸发结晶的方法除去粗盐中的泥沙,故A正确;氯化钠的溶解度受温度影响比较小,硝酸钾的溶解度受温度影响比较大,所以从混有少量NaCl的KNO3中得到较纯净的KNO3固体,应该用降温结晶的方法,故B错误;氯化钡与氯化镁不反应,能与硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,所以可用适量的BaCl2溶液除去MgCl2溶液中的少量MgSO4,故C正确;碳酸钙不溶于水,氢氧化钠溶于水放热,温度会升高,硝酸铵溶于水吸热,温度会降低,而氯化钠溶于水,温度几乎不变,所以可用加水,观察的方法加以鉴别,故D正确。方法总结本题难度不大,化学实验方案的设计是考查学生能力的主要题型,同时也是实验教学的难点,在具体设计时要对其原理理解透彻,可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。易错警示溶解度受温度影响比较小的物质,用蒸发结晶的方法得到晶体;溶解度受温度影响比较大的物质,用降温结晶的方法得到晶体。2.(2018山东德州,16,3分)下列实验操作中,不能达到实验目的的是 ()选项实验目的实验操作A鉴别硬水和软水分别加入肥皂水,振荡B提纯粗盐(含少量泥沙)将粗盐加适量水溶解、过滤、蒸发结晶C除去二氧化碳中的一氧化碳将气体通入足量氢氧化钠溶液D验证Mg、Fe、Cu活动性顺序将铁丝分别插入氯化镁和氯化铜溶液中答案C加入肥皂水,泡沫较多的是软水,泡沫较少的是硬水,故A能达到实验目的;除去粗盐中的泥沙的步骤是溶解、过滤、蒸发结晶,故B能达到实验目的;氢氧化钠与二氧化碳反应,与一氧化碳不反应,把原物质除去了,故C不能达到实验目的;Fe和氯化镁不反应,与氯化铜反应,证明活动性MgFeCu,故D能达到实验目的。3.(2017山东聊城,13,3分)下列有关物质区分方法不正确的是 ()A.用水区分氢氧化钠和氯化钠B.用氢氧化钙区分氯化钾和氯化铵C.实验室用品尝的方法区分食盐和蔗糖D.用灼烧闻气味的方法区分羊绒线和棉线答案C氢氧化钠溶于水溶液温度升高,氯化钠溶于水溶液温度几乎不变,故A正确;氯化铵与氢氧化钙反应有刺激性气味的气体产生,氯化钾与氢氧化钙不反应,故B正确;在实验室不能用品尝药品的方法区分药品,故C错误;羊绒线的主要成分是蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味,而灼烧棉线没有这种气味,可以区分,故D正确4.(2016山东泰安,11,2分)某同学设计了以下四个实验方案,理论上正确,操作上可行,经济上合理的是 ()A.Cu CuCl2 Cu(OH)2B.H2O O2 MgOC.CaCO3 CaO Ca(OH)2 NaOH溶液D.MgCl2 Mg(OH)2 Mg答案C铜不与稀盐酸反应,故A错误;水通电分解生成氢气和氧气,镁与氧气反应生成氧化镁,该方案理论上正确,但水通电分解制取氧气的成本较高,经济上不合理,故B错误;碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与水反应可生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,该方案理论上正确,操作较为简便,经济上也合理,故C正确;氯化镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,钠不能与氢氧化镁反应生成镁,故D错误。方法总结实验方案的设计应遵循经济性、可行性、安全性和简约性的原则。易错警示铜排在H的后面,不能与稀盐酸反应。5.(2014山东莱芜,12,2分)某同学设计了以下三个实验,要证明Cu、Zn、Ag的活动性顺序,必须要做的实验是 () A.①②B.②③C.①③D.①②③答案A①实验说明铜的活动性强于银;②实验说明锌的活动性强于铜;③实验说明锌的活动性顺序排在氢的前面,故①②实验就可说明活动性:锌铜银,③实验不必做。6.(2017山东泰安,27,6分)某同学设计如下实验,测定某品牌碳酸饮料中CO2的含量,设计如下实验步骤:①将250mL瓶装碳酸饮料放在冰箱中冷冻一段时间(未结冰);②将饮料从冰箱内取出,迅速加入溶质质量分数为50%的NaOH溶液5mL;倒转饮料瓶,轻轻振荡,然后放置恢复至室温,作待测液;③按下图连接实验装置。取50mL待测液置于装置B的锥形瓶中,关闭开关K,打开分液漏斗的活塞,向锥形瓶中注入稀硫酸,至不再产生气泡,关闭活塞; ④打开开关K,向装置中鼓入空气,一段时间后,将C装置中的物质过滤,洗涤,烘干称量质量为0.394g。资料:①CO2与足量Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀。②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。③实验中各种溶液的密度都视为1g/mL。根据以上实验过程完成下列问题:(1)上述实验过程中,C装置中的现象是;(2)装置A中发生的化学反应方程式为,装置D的目的是;(3)步骤①冷冻碳酸饮料的目的是;(4)步骤④鼓入空气的目的是;(5)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/L(加入的NaOH溶液的体积可忽略不计)。答案(1)冒气泡,溶液变浑浊(2)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O防止空气中的二氧化碳进入C装置,干扰实验结果(3)防止二氧化碳逸出(其他合理答案也可)(4)将产生的CO2全部排入C中完全吸收(5)1.76解析(3)步骤①冷冻碳酸饮料的目的是增大二氧化碳的溶解度,防止二氧化碳逸出。(4)步骤④鼓入空气的目的是将反应生成的二氧化碳全部排入C中被氢氧化钡溶液吸收。(5)设实验中产生二氧化碳的质量为x。Ba(OH)2+CO2 BaCO3↓+H2O44197x0.394g44∶197=x∶0.394gx=0.088g此品牌碳酸饮料中CO2的含量为: =1.76g/L。0.088g0.05L1.(2018山东济宁,9,2分)通过物质间相互反应可以实现物质间的相互转化。下列物质间的转化,通过一步化学反应不能实现的是 ()A.C→CO→CO2B.Mg→MgO→MgCl2C.CuO→Cu(OH)2→CuCl2D.NaOH→NaCl→NaNO3考点二实验方案的评价答案C碳不充分燃烧生成一氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,故A能实现;镁在氧气中燃烧生成氧化镁,氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,故B能实现;氧化铜不能一步转化为氢氧化铜,故C不能实现;氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氯化钠与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠,故D能实现。解题关键解答此类题目的关键在于:熟知单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化关系和反应发生的条件。易错警示可溶性碱对应的金属氧化物能和水反应生成碱,难溶性碱对应的金属氧化物不能和水反应生成碱。2.(2017山东临沂,15,2分)下列做法不科学的是 ()A.为便于观察,在教室内关闭门窗做红磷、白磷燃烧的对比实验B.用燃着的木条区分二氧化碳和氧气C.在实验室里,将固体药品配制成溶液进行化学反应,以提高反应速率D.测溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把其显示的颜色与标准比色卡比较答案A红磷、白磷燃烧时会产生大量白烟,应将门窗打开,故A的做法不科学。3.(2017山东泰安,20,2分)设计对比实验,控制变量是学习化学的重要方法,下列对比实验不能达到目的的是 ()编号ABCD实验设计 实验目的探究同种物质在不同溶剂中的溶解性探究物质燃烧的条件探究铁生锈的条件探究CO2与NaOH溶液能否发生反应答案CC项,缺少“铁钉只与空气接触,不与水接触”的实验,故C不能达到实验目的。4.(2016山东东营,9,4分)下列实验能达到目的的是 () 答案D冷而干燥的烧杯能证明蜡烛燃烧有水生成,但不能证明有二氧化碳生成,故A不能达到目的;证明铁在氧气中能燃烧,需要将铁丝表面的铁锈用砂纸打磨干净,故B不能达到目的;浓盐酸具有挥发性且显酸性,不能使酚酞试液变色,不能证明分子是不断运动的,故C不能达到目的;铵态氮肥与碱性物质混合研磨后能放出有刺激性气味的气体,故D能达到目的。采分要点熟记常见物质的检验和实验结论的验证方法是得分的关键。5.(2014山东泰安,17,2分)化学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜,设计了如下两个方案:方案一:Cu CuO CuSO4方案二:Cu CuSO4[Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O]比较上述两个方案,你认为方案一的优点是 ()①节约能源②不产生污染大气的二氧化硫③提高硫酸的利用率④提高铜的利用率A.②③B.①②③C.①③④D.①②③④答案A方案一中2Cu+O2 2CuO、CuO+H2SO4 CuSO4+H2O;方案二中Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+H2O;则生成相同量的CuSO4,方案一中H2SO4的利用率高,且不产生污染大气的二氧化硫,故选A。6.(2018山东济宁,18,4分)长期使用的热水壶底部有一层水垢,水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁。某研究性学习小组为测定水垢中碳酸钙的质量分数,利用图Ⅰ装置将足量的盐酸加入到10.0g水垢中。随反应进行,装置C质量的变化如图Ⅱ所示。请回答: 图Ⅰ 图Ⅱ(1)向图Ⅰ装置A中不断通入氮气的目的是;(2)若不考虑盐酸的挥发和水垢中含有其他成分,请根据图Ⅱ数据计算:水垢中碳酸钙的质量是,水垢中氢氧化镁的质量分数是;(不要求计算过程,精确到0.1)(3)若考虑盐酸的挥发,会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果(填“增大”“减小”或“不变”)。答案(1)将装置A、B中的二氧化碳排入C装置,并被吸收(2)7.5g25.0%(3)增大解析(2)从图Ⅱ中看出最终装置C增重3.3g,即吸收了3.3g二氧化碳。设:参加反应的碳酸钙的质量为x。CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑10044x3.3g = x=7.5g水垢中氢氧化镁的质量分数是 ×100%=25.0%。(3)若考虑盐酸的挥发,挥发出的氯化氢气体与氢氧化钠反应,会使装置C增加的质量偏大,测得二氧化碳的质量偏大,会造成水垢中碳酸钙质量分数的测量结果增大。100443.3gx10.0g7.5g10.0g考点一实验方案的设计1.(2018河南,7,1分)下列实验设计不能达到其对应实验目的的是 () B组2014—2018年全国中考题组答案CC项,碳酸钠与盐酸在烧杯中反应,生成的二氧化碳气体会逸散到空气中,不能达到实验目的。易错警示验证质量守恒定律时对反应物和仪器的要求:反应物必须选用能够发生化学反应的物质;若反应过程中有气体参与,反应必须在密闭容器中进行。2.(2017河北,6,2分)某同学根据铜绿的成分Cu2(OH)2CO3作出猜想:金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外,还必须有二氧化碳。为证明“必须有二氧化碳”,需要进行下图所示实验中的 () A.甲和乙B.甲和丁C.乙和丁D.丙和丁答案B验证铜生锈的条件除有水和氧气外还必须有二氧化碳,必须通过控制变量法设计对比实验,要求一个是铜能同时接触氧气、水和二氧化碳,另一个是铜只接触水和氧气。解题关键运用控制变量法设计对比实验时,根据题目要求在实验中只能有一个变量。3.(2018江西,14,3分)下列方案正确的是 ()选项实验目的实验设计A除去氯化铁溶液中的硫酸铁加入适量的硝酸钡溶液,过滤B鉴别硝酸铵溶液和硝酸镁溶液取样,分别加入氢氧化钠溶液C除去粗盐中混有的泥沙加水溶解、蒸发D鉴别氧化钙和碳酸钙两种固体粉末方法点拨除杂三原则:不增——不增加新杂质,不减——不减少要保留的物质,易分离——生成物是气体、沉淀或水,容易分离。鉴别方法:根据物质不同,性质不同,加入同种试剂后产生的现象不同进行鉴别。答案B取样,分别滴加水(或取样,分别滴加稀盐酸等)解析A项,硫酸铁与硝酸钡反应生成的