题型突破(三) 实验方案的设计与评价针对训练1.[2022·徐州]正确的实验方案是顺利完成实验的前提。下列实验方案中不可行的是（ ）A.用高温煅烧的方法除去生石灰中的石灰石B.用酚酞试液检验氢氧化钠溶液是否变质C.用活性炭、塑料瓶等物品制作简易净水器D.用灼烧闻气味的方法区分棉纱线和羊毛线2.[2022·吉林]下列实验方案正确的是（ ）A.制备:用加热KCl和MnO2混合物的方法制O2B.鉴别:用稀盐酸鉴别铁粉、木炭粉和氧化铜粉末C.除杂:用溶解、蒸发的方法除去粗盐中的难溶性杂质D.检验:用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在甲烷燃烧的火焰上方,检验有水生成3.[2022·葫芦岛]要验证Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,同学们设计了以下四个实验。你认为其中不需要进行的是（ ）A.将锌片放入稀硫酸中B.将铜片放入稀硫酸中C.将铜片放入硝酸银溶液中D.将锌片放入硝酸银溶液中4.[2022·娄底]下列实验能达到实验目的的是（ ）图T3-15.[2022·随州改编]下列实验中提供的方案不能达到目的的是（ ）A.除去CO气体中混有的少量CO2,可将混合气体通过氢氧化钠溶液B.不需要加入其他任何试剂就能鉴别出NaOH、NaCl、HCl、FeCl3四种溶液C.除去CuCl2溶液中混有的少量FeCl2,可加入适量铁粉,过滤D.鉴别NH4NO3固体和NaOH固体,可以加水溶解6.[2022·巴中]某同学对下列四个实验目的设计方案,其中不合理的是（ ）选项实验目的方案A鉴别硬水加肥皂水B鉴别硫酸铵和氯化钠加熟石灰粉末研磨C 除去二氧化碳中少量的水蒸气通过固体氢氧化钠D 除去氯化铜溶液中的少量盐酸 加过量的氧化铜粉末,过滤7.[2022·福建]下列实验方案能达到实验目的的是（ ）6\n选项实验目的实验方案A检验某固体为碳酸盐 取样,滴加盐酸,观察是否有气泡B 证明二氧化碳能与水反应 将二氧化碳通入滴有酚酞试液的水中C检验氧气已收集满 将带火星的木条伸入集气瓶中D 证明蜡烛中含有碳元素 将内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方8.[2022·淮安]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 检验二氧化碳中混有的少量氧气 将带火星的木条伸入混合气体中B 除去碳酸钠固体中混有的氯化钠 加入足量的稀盐酸,蒸发结晶C 比较相同条件下肥皂水和稀氨水的碱性强弱 分别用玻璃棒蘸取试样,滴在pH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照D 探究氢氧化钠溶液和稀硫酸是否恰好完全反应 向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液9.[2022·泸州]下列实验不能得出对应结论的是（ ）选项操作现象结论A 向集满CO2的软塑料瓶中加入50mL水,迅速拧紧瓶盖,振荡塑料瓶变瘪 CO2能溶于水B 将铁钉放入硫酸铜溶液中 铁钉表面析出红色物质 铁比铜活泼C苹果片上滴加碘水 苹果片表面变蓝 苹果含淀粉D 向某无色溶液中滴加紫色石蕊试液溶液变红 无色溶液是盐酸10.[2022·张家界]下列实验操作、现象与结论相对应的关系中,正确的选项是（ ）选项操作现象结论A 向碳酸钠溶液中滴入酚酞试液 溶液变红色碳酸钠是碱B 向氢氧化钠溶液中加入稀盐酸 无明显现象 氢氧化钠与盐酸不反应C 用燃着的木条伸入某瓶气体中木条熄灭 该气体一定是二氧化碳D 向稀硫酸中滴入氯化钡溶液 有白色沉淀生成 硫酸与氯化钡反应6\n11.[2022·济宁]一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案:方案一:ZnH2Cu方案二:CuOCuSO4Cu大家认为方案二优于方案一,理由是:①节约能源;②Cu产率高;③产品纯净;④操作安全。其中,评价正确的是（ ）A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④12.[2022·仙桃]为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素,某同学设计了以下三种实验方案,请回答有关问题。图T3-2实验方案一如图Ⅰ,观察到的实验现象是 ;该方案的不足之处是 （写出一点即可）。 实验方案二如图Ⅱ、图Ⅲ,图中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同,瓶内用细线固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花,小纸花上都均匀喷有酚酞试液,按照图Ⅳ的操作方式分别用注射器向图Ⅱ和图Ⅲ的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水,然后将针孔处密封,再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。①观察到的现象是 。 ②图Ⅱ、图Ⅲ采用对照实验的方法,变量只有一个,被控制的量有多个,请说出4个被控制的量: 。 ③若图Ⅳ中的小纸花上喷有 ,而注射器向瓶中注入的是浓盐酸,可以观察到小纸花的颜色从下至上变为红色。 实验方案三如图Ⅴ,用长柄V形玻璃管进行实验,向左、右两端的V形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸,塞紧橡皮塞。①过一会儿后,从图Ⅴ中观察到有白烟产生且位置偏右,说明 。 ②图Ⅴ中生成白烟的反应为化合反应,其化学方程式为 。 实验结论上述实验证明:分子是不断运动的,且分子的运动速率与 有关。（说出一点即可） 13.[2022·乐山]同学们在学习碳的化学性质之后得知木炭燃烧时可能生成二氧化碳,也可能生成一氧化碳,某化学兴趣小组对木炭还原氧化铜可能生成的气体成分进行实验探究。提出问题碳与氧化铜反应可能生成什么气体?提出猜想猜想①:只生成CO2;猜想②: ;猜想③:既生成CO,又生成CO2。 查阅资料浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化,但遇微量的CO也会立即变成蓝色。实验验证小组同学经过思考之后,设计了如图T3-3所示的实验装置:6\n图T3-3步骤一:打开弹簧夹,先通一会儿纯净干燥的氮气;步骤二:关闭弹簧夹,点燃酒精灯对玻璃管加热;步骤三:实验结束后,拆洗装置和仪器。实验开始时,先将氮气通入实验装置一段时间再加热的目的是 ;对A装置的玻璃管集中加热一段时间,玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色,B瓶中试纸变蓝,C中澄清石灰水变浑浊。写出C中发生反应的化学方程式: 。 实验结论通过对实验现象的分析,上述猜想 （填序号）是正确的。 实验反思请从环保的角度分析,实验装置中存在不完善之处是 。 拓展应用实验结束后,同学们发现玻璃管内壁附着的铜用水不易清洗干净,通过查阅资料获得三种能清除铜的方案:Ⅰ.加入浓硫酸并微热:Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2OⅡ.加入浓硝酸与铜反应:Cu+4HNO3（浓）Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2OⅢ.加入氯化铁溶液:Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2为了将试管内壁上附着的铜清洗干净,上述最佳的方案是 （填序号）,理由是 （写一种合理的理由即可）。 参考答案针对训练1.B [解析]在高温条件下,碳酸钙可以分解生成氧化钙和二氧化碳,故可用高温煅烧的方法将其除去;氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应而变质,变质后得到的碳酸钠溶液依然呈碱性,故用酚酞无法证明氢氧化钠溶液是否变质;活性炭具有吸附性,能除去水中的色素和异味;羊毛和棉纱线的成分不同,灼烧时会产生不同的气味。2.B [解析]应加热氯酸钾和MnO2混合物制O2,A错误;铁粉与稀盐酸反应生成氢气,木炭粉和稀盐酸不反应,氧化铜粉末与稀盐酸反应生成氯化铜和水,溶液颜色有明显变化,B正确;粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解（把难溶物与氯化钠初步分离）、过滤（把难溶物彻底除去）、蒸发（氯化钠从溶液中分离出来）得到精盐的过程,C错误;6\n涂有澄清石灰水的烧杯内壁不干燥,无法检验有水生成,D错误。3.D [解析]A实验说明锌排在氢的前面,B实验说明铜排在氢的后面,C实验说明银排在铜的后面,D实验说明锌排在银的前面,所以由A、B、C就可以比较三种金属的活动性顺序,故不需要D实验。4.D [解析]对比两支试管中铁钉所接触的物质,可以证明铁锈蚀需要氧气,但无法确定生锈是否与水有关,A不能达到实验目的;图示中实验白磷能燃烧,红磷不能燃烧,无法确定燃烧是否与氧气有关,B不能达到实验目的;测定空气中氧气含量,应使用过量的红磷,以完全消耗装置内的氧气,否则测定结果偏小,C不能达到实验目的;一段时间后,大烧杯中小烧杯内的酚酞试液变红,而两者没有直接接触,说明氨分子运动到了酚酞试液中,D能达到实验目的。5.C [解析]二氧化碳能与氢氧化钠反应,而一氧化碳不能与氢氧化钠反应,故能除去二氧化碳,A能达到目的;FeCl3溶液是黄色的,能与FeCl3溶液反应产生红褐色沉淀的是NaOH溶液,再将剩余的两种溶液分别滴加至红褐色沉淀中,能使沉淀消失的是稀盐酸,无明显变化的是氯化钠溶液,故不加其他试剂可以鉴别,B能达到目的;适量铁粉能与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜,再过滤,反而会把原物质除去,C不能达到目的;NH4NO3固体溶于水吸热,使溶液温度降低,NaOH固体溶于水放热,使溶液的温度升高,D能达到目的。6.C [解析]向水中加入肥皂水时,如果产生的泡沫较多,是软水,如果产生大量浮渣,是硬水,A合理;加熟石灰粉末研磨时,能够产生刺激性气味的是硫酸铵,另一种是氯化钠,B合理;通过固体氢氧化钠时,二氧化碳和水蒸气都能够被氢氧化钠吸收,C不合理;加过量的氧化铜粉末时,氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,过滤除去固体后得到氯化铜溶液,D合理。7.D [解析]活泼金属与稀盐酸反应也产生气泡,故A错误;二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸不能使酚酞试液变色,故B错误;检验氧气已收集满,不能把带火星的木条伸入瓶中,应伸到瓶口,故C错误;将内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方,若石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧产生了二氧化碳,根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变,从而证明蜡烛中含有碳元素,故D正确。8.C [解析]本题考查的是常见物质的鉴别以及除杂。鉴别物质所选择的试剂与被鉴别的物质反应时要出现不同的实验现象,除杂时要注意除杂不除本、除杂不引杂。将带火星的木条伸入混有少量氧气的二氧化碳中,木条不复燃,不能用于检验二氧化碳中混有氧气;除去碳酸钠固体中混有的氯化钠,加入足量的稀盐酸,碳酸钠被反应掉,不能达到除去氯化钠的目的;比较相同条件下肥皂水和稀氨水的碱性强弱,可以分别用玻璃棒蘸取试样,滴在pH试纸上,把试纸呈现的颜色与标准比色卡对照;探究氢氧化钠溶液和稀硫酸是否恰好完全反应,采用滴加酚酞试液的方法是不可行的,因为酚酞试液在酸性溶液和中性溶液中都是无色的。9.D [解析]向某无色溶液滴加紫色石蕊试液,溶液变红,无色溶液不一定是盐酸,也可能是碳酸、硫酸等酸性物质。10.D [解析]碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞变红,但碳酸钠属于盐,A错误;氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,无明显现象,B错误;木条熄灭,说明气体不能燃烧也不支持燃烧,该气体不一定是二氧化碳,也可能是氮气等气体,C错误;向稀硫酸中滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,说明硫酸与氯化钡发生了反应,D正确。11.B [解析]方案二优于方案一,理由是:①节约能源,这是因为方案一中氢气还原氧化铜时消耗能源;②Cu产率高,这是因为氢气还原氧化铜时,还原出的铜覆盖在氧化铜表面,导致氧化铜不能完全反应;③氧化铜被氢气还原时,部分氧化铜不能反应,得到的是混合物,而锌和硫酸铜反应时锌过量,得到的也是混合物,因此两种方法得到的都是混合物;④操作安全,这是因为反应过程不需要加热,操作更安全。12.实验方案一酚酞试液变红色 没有设计对比实验实验方案二①小纸花由下而上依次变红色,并且图Ⅲ比图Ⅱ变色快 ②塑料瓶的材质、大小、形状完全相同;小纸花大小和形状相同;小纸花上都均匀喷有酚酞试液;用注射器向图Ⅱ和图Ⅲ的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水 ③紫色石蕊试液实验方案三①氯化氢和氨发生了化学反应,氨分子运动的比氯化氢分子运动的快 ②NH3+HClNH4Cl实验结论温度（或相对分子质量）13.提出猜想只生成CO实验验证排尽装置内的空气Ca（OH）2+CO2CaCO3↓+H2O实验结论③实验反思缺少处理尾气的装置拓展应用Ⅲ 不生成有害气体（合理即可）[解析]实验验证实验开始时,先将氮气通入实验装置一段时间再加热的目的是排尽装置内的空气,6\n以防止空气中的氧气和木炭反应影响实验结果。实验结论对A装置的玻璃管集中加热一段时间,玻璃管中黑色粉末逐渐变成红色,B瓶中试纸变蓝,说明反应生成了一氧化碳,C中澄清石灰水变浑浊,说明反应生成了二氧化碳,上述猜想③是正确的。实验反思实验装置中缺少处理尾气的装置,一氧化碳扩散到空气中污染环境。拓展应用为了将试管内壁上附着的铜清洗干净,上述最佳的方案是Ⅲ,理由是不生成二氧化硫、二氧化氮等有害气体。6
