微专题  《实验方案与评价，实验结论》

【真题再现】  

一．物质的检验、鉴别、分离和提纯

1．【2022年江苏省扬州市中考】下列实验方案不能达到目的的是（      ）

选项	实验目的	实验方案
A	除去CO2中的HCl气体	通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
B	鉴别氮气和氧气	将带火星的木条分别伸入集气瓶
C	鉴别NaOH和NH4NO3固体	分别溶于水，测溶解前后液体温度变化
D	从KCl与MnO2的混合物中回收MnO2	加水溶解、过滤、洗涤、干燥

二．对比实验设计（控制变量法）

2.【2022无锡中考第27题】    化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。

I.探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用

实验1：在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。（见图17）

实验2：向上述试管中加入二氧化锰粉末，把带火星的木条伸入试管，有大量气泡冒出，带火星的木条复燃。

实验3：待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。

 

 

 

 

实验4：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H₂O₂溶液，采用不同质量MnO₂粉末做催化剂，测定收集到500mL氧气所用的时间，结果如下：

实验序号	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧
MnO2粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用时间（s）	17	8	6	3	2	2	2	2

 

 

 

 

 

（1）实验1中，观察到有气泡产生，带火星的小木条未复燃。实验结论是                    。

（2）由实验4的实验结果可得出的结论是                                 。

3.【2021无锡中考第14题】  利用图4装置进行燃烧条件的探究。试管①中充满氮气，试管②③中充满氧气，升温至40℃，仅观察到②中的白磷燃烧。下列叙述错误的是（      ）

A．由实验①②可验证燃烧需要氧气

B．由实验②③可推知着火点高低：红磷>白磷

C．利用水浴控温可调节可燃物的着火点

D．①③两支试管内的白磷和红磷可回收再利用

 

三．数字化实验设计

4.【2023无锡中考第26题】  兴趣小组对燃烧的条件进行探究。

    （1）利用图9所示装置进行实验，观察到的现象有：

    Ⅰ.试管中白磷燃烧；    Ⅱ.水中白磷未燃烧；

    Ⅲ.试管中红磷未燃烧； Ⅳ.气球a先变大后变小。

① 由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是                             。

② 由现象Ⅰ、Ⅲ可推知的结论是                          。

   

（2）利用图10所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体积分数随时间的变化曲线如图11所示。

 

 

 

 

 

① 红磷熄灭后，集气瓶内的氧气并未耗尽，氧气的含量约为10%。你对燃烧条件的新认识是                   。

 

四．综合实验设计

5．【2023·四川雅安·统考中考真题】化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸，观察到有气泡产生，试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。

【提出问题】产生的气体是什么？

【查阅资料】（1）灰黑色“外衣”中含有   （2）无水遇水由白色变为蓝色

【猜想假设】猜想一：    猜想二：和水蒸气   猜想三：、水蒸气和气体

（1）猜想三中有气体的理由是                           。

【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验（部分固定装置略去）

  

（2）B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有         ，写出有关的化学方程式                     。

（3）C装置的作用是                     。

（4）若颠倒装置和C装置的安装顺序，          （填“能”或“不能”）达到实验目的，原因是           。

【反思与评价】

（5）从安全角度考虑，你认为实验时应注意                             。

 

 

 

五．定量实验设计

6．【2023江西赣州】呼吸自救器是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。如图是某化学氧自救器的示意图，其供氧装置由“初期生氧器”和“生氧罐”组成同学们对其工作原理进行了如下探究：

 

I、探究“初期生氧器”

（查阅资料1）①该化学氧自救器在工作初期，内部独立的“初期生氧器”首先启动，以解决初期供氧不足的问题。“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等成分。

②Fe₃O₄能与硫酸反应，其化学反应方程式为：

③Fe₂（SO₄）₃溶液是黄色。

(1)小组成员为了解铁粉的作用展开了如下探究1。

序号	实验步骤	实验现象	实验结论
①	取“初生氧器”充分反应后的物质于纸上，将磁铁靠近并接触粉末	有黑色物质被磁铁吸引	被吸引物质可能是Fe、Fe3O4或两者都有
②	取①中被铁吸引的物质于试管中，向其中加入足量稀硫酸	固体完全溶解，得到澄清的黄色溶液	被吸引物质中一定含有______（填化学式）

 

③结论：“初期生氧器”中铁粉的作用是与氧气反应能______             ，从而达到氯酸钾分解的条件。

II、探究“生氧罐”

（查阅资料2）①该化学氧自救器主体是由“生氧罐”供氧，内部装有颗粒状超氧化钾作为“制氧剂”，其反应原理为：；

②浓硫酸具有吸水性，可用于干燥气体

（实验探究2）测定“生氧罐”中超氧化钾的质量分数

取出“生氧罐”内的固体样品100g进行如下图所示实验（装置气密性良好，使用的药品均足量，装置中的各步反应均完全）

 

(2)实验前先打开K₁，通入一段时间的N₂的目的是______              ；然后打开分液漏斗注入水至A中不再产生气泡后，再打开K₁继续缓缓通入N₂。

 (3)实验结束冷却至室温后，测得C中硬质玻璃管中物质的总质量变化如下表所示：

实验前硬质玻璃管和固体的总质量	实验后硬质玻璃管和固体的总质量
130.0g	158.8g

 

该“生氧罐”中超氧化钾的质量分数为______             。

 

(5)反思与评价：若A中实验结束后，不再打开K₁继续缓缓通入N₂，对超氧化钾的质量分数测定结果的影响是______（填“偏大”或“不变”或“偏小”）

【例题剖析】

1．【2023镇江中考第14题】下列实验操作能达到实验目的的是（　　）

选项	物质	目的	主要实验操作
A	H2、CH4	鉴别	点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察现象
B	NaOH溶液中混有Na2CO3	除杂	加入适量的CaCl2溶液，振荡、静置、过滤
C	Na2CO3溶液中是否含有Na2SO4	检验	取样，滴加BaCl2溶液，观察现象
D	KNO3和Ba（NO3）2的混合溶液	分离	先加入过量的K2CO3溶液，搅拌、静置、过滤、洗涤，再分别向滤液、滤渣中加入适量的稀硝酸，搅拌

2.【2023连云港中考第12题】在三颈烧瓶中用排空气法收集CO₂气体，然后将三颈烧瓶与盛有盐酸、NaOH溶液的注射器和压强传感器密封连接（如图﹣1）。检验气密性后，在t₀时快速注入一种溶液，t₂时快速注入第二种溶液，测得瓶内压强随时间变化曲线如图﹣2。下列说法中正确的是（　　）

 

A．t₀时注入的溶液是盐酸

B．t₁前压强减小对应的反应示意图如图﹣3所示

C．t₁～t₂期间压强不变且大于0可证明收集的CO₂气体不纯

D．t₂后压强增大的原因是NaOH溶液与盐酸发生中和反应

3.【2023无锡中考第17题】  用图4所示装置探究铜生锈的条件，一个月后发现铜丝未生锈。

下列叙述错误的是

A．金属的腐蚀是金属从单质变成化合物的过程

B．在潮湿的空气中，铝比铁耐锈蚀

    C．在有氧气和水的条件下，铜比铁易生锈 

D．铜生锈可能与空气中的O₂、H₂O和CO₂有关 

 

4.【2022盐城中考第19题】 硝酸钙晶体[Ca（NO₃）₂•4H₂O，M＝236]常用于电子、仪表及冶金工业[已知Ca（NO₃）₂溶液呈中性]。一种利用CaO制备Ca（NO₃）₂•4H₂O的流程如图：

 

【提出问题】“反应池”混合物中溶质是什么？

【作出猜想】猜想一：            ；

猜想二：含有Ca（NO₃）₂和NH₄NO₃；

猜想三：含有Ca（NO₃）₂和Ca（OH）₂。

【实验探究】设计如下表所示实验方案，在两支试管中各取少量上层清液进行实验。

试管序号	实验操作	实验现象	实验结论
①	滴加NaOH溶液	Ⅰ：	猜想二不合理
②	滴加无色酚酞溶液	Ⅱ：	猜想一不合理，猜想三正确

【实验反思】有同学提出在试管②中“通入CO₂气体”同样能得相同结论。写出你的观点及理由：                   。

（3）Ca（NO₃）₂•4H₂O的溶解度曲线如图所示。流程中操作Y是        。

 

 

【小试牛刀】

1.【2022盐城中考第12题】下列实验方法能达到实验目的的是（　　）

选项	实验目的	物质	实验方法
A	检验	软水和硬水	加肥皂水，振荡
B	鉴别	黄铜和黄金	观察颜色
C	分离	MnO2和KCl	溶解
D	除杂	FeSO4（CuSO4）	加入过量铝粉，过滤

A．A B．B C．C D．D

2. 【2023•武汉】对比实验是进行科学探究的重要方式。如图所示实验均用到了对比的方法。下列说法错误的是（　　）

      

A．如图实验能验证二氧化碳与水发生了反应     

B．如图实验能说明红磷的着火点比白磷的高

C．如图实验能验证金属活动性顺序为Fe＞Cu＞Ag

D．如图实验能说明硝酸铵固体溶于水会吸收热量

3．【2023安徽中考第18题】碳酸钠、碳酸氢钠是我们初中化学中两种常见的碳酸盐，它们与酸反应的情形非常相似。两者与酸反应有区别吗？某研究小组通过控制变量法设计实验进行探究。

【实验1】：同时将“40mL8%(足量)的”稀盐酸分别倒入装有2克碳酸钠和碳酸氢钠的锥形瓶甲和锥形瓶乙中(如下图)。

  

（1）探究甲乙锥形瓶中化学反应速率，可采取的方法是                                    。

【实验2】：在两个锥形瓶中分别加入2g碳酸钠粉末，然后向其中一个锥形瓶中倒入20mL的蒸馏水，向另一个锥形瓶中倒入20mL质量分数15%的稀盐酸(足量)，利用温度传感器测定其温度变化(如图a)。另取2g碳酸氢钠粉末，重复上述实验(如图b)。

  

（2）从温度曲线看，碳酸氢钠粉末溶于水及与酸反应过程中，            (选填“吸收”或“放出”)热量。

（3）从两种粉末状固体溶于水及与酸反应过程的能量变化判断，反应速率快的固体物质是            (选填Na₂CO₃或NaHCO₃)。

（4）该实验中，相同质量固体与足量稀盐酸反应结束产生的二氧化碳的量：Na₂CO₃          NaHCO₃(选填“>”、“<”或“=”)

【实验3】

（5）研究小组还想继续通过实验检测二者的碱性强弱，请你设计一种简单的实验方法                    

                                            (只写方法，不写实验过程）

 

附件：

• 7.实验方案与评价，实验结论.docx 2MD5