2021年化学中考复习湖南专用专题十六实验方案的设计与评价课件148张ppt

中考化学（湖南专用）专题十六实验方案的设计与评价考点1实验方案的设计A组2020年湖南中考题组1.(2020湖南郴州,8,2分)为了验证镁、铜、银三种金属的活动性顺序,某同学设计了如下实验,只需进行其中三个就能达到实验目的,你认为不必进行的是 ()A.将镁片放入稀盐酸中B.将铜片放入稀盐酸中C.将镁片放入硝酸银溶液中D.将铜片放入硝酸银溶液中答案CA项,将镁片放入稀盐酸中,有气泡产生,证明镁是氢前金属;B项,将铜片放入稀盐酸中,无明显现象,证明铜是氢后金属;D项,将铜片放入硝酸银溶液中,铜片表面会析出银白色固体,溶液由无色变为蓝色,证明铜的金属活动性比银强,三项合起来可以证明三种金属的活动性由强到弱依次为镁、铜、银。故C项是不必进行的实验。2.(2020湖南常德,23,3分)实验室有氢氧化钠、氯化钠两瓶无色溶液,请设计实验鉴别(写出实验操作、实验现象、实验结论)。实验操作实验现象实验结论答案实验操作实验现象实验结论各取少量溶液于试管中,分别向其中滴加几滴酚酞溶液①溶液变红色②无明显现象①该溶液为氢氧化钠溶液②该溶液为氯化钠溶液(或取少量溶液加入紫色石蕊溶液或用pH试纸、可溶性铁盐、亚铁盐、铜盐、镁盐、铝盐、银盐等,溶液变蓝或其他正确实验现象的描述,对应的正确实验结论也可)解析氢氧化钠溶液显碱性,氯化钠溶液显中性,可以根据它们的酸碱性不同来鉴别,如选用酚酞溶液、紫色石蕊溶液、pH试纸等。氢氧化钠溶液中含氢氧根离子,氯化钠溶液中含氯离子,可以根据它们阴离子的不同来鉴别,如选用硫酸铜溶液等,硫酸铜与氢氧化钠反应会生成氢氧化铜蓝色沉淀,与氯化钠溶液不反应。3.(2020湖南邵阳,33,7分)某学校九年级学生小明在化学实验室清点化学药品时发现一包粉末状固体,这包粉末状固体可能由碳酸钠、氯化钠、氢氧化钡、硫酸钠、硝酸铜中的一种或几种组成。为了检验其成分,小明做了如下实验:(1)取少量粉末状固体于烧杯中,加入足量的水,充分搅拌,静置,发现烧杯底部有白色未溶固体A和上层无色清液B。小明根据上述现象确定粉末状固体中一定不含有的物质是(填物质的化学式);(2)进一步探究固体A的成分【提出问题】固体A的成分是什么?【猜想与假设】Ⅰ:BaCO3Ⅱ:①Ⅲ:BaSO4【实验与探究】实验步骤实验现象实验结论相关化学方程式取少量固体A于试管中,滴加过量的②③猜想Ⅱ正确④根据上述实验结论,可以确定粉末状固体中一定含有⑤。答案(1)Cu(NO3)2(2)①BaCO3和BaSO4(或碳酸钡和硫酸钡)②稀硝酸(或稀盐酸)③固体A部分溶解④BaCO3+2HNO3 Ba(NO3)2+H2O+CO2↑(或BaCO3+2HCl BaCl2+H2O+CO2↑)⑤碳酸钠、氢氧化钡、硫酸钠解析(1)根据无色清液B可知,固体中一定不含Cu(NO3)2。(2)①关于固体A的成分,猜想Ⅰ是碳酸钡,猜想Ⅲ是硫酸钡,则猜想Ⅱ可以是BaCO3和BaSO4的混合物。②根据碳酸钡可以溶于酸,硫酸钡不溶于酸,取少量固体A于试管中,应滴加过量的稀硝酸。③根据实验结论猜想Ⅱ成立,得出实验现象为固体A部分溶解。④相关化学方程式为BaCO3+2HNO3 Ba(NO3)2+H2O+CO2↑。⑤由于固体A中含有碳酸钡和硫酸钡,要生成碳酸钡需要碳酸钠和氢氧化钡反应,要生成硫酸钡需要硫酸钠和氢氧化钡反应,故可以确定粉末状固体中一定含有碳酸钠、氢氧化钡、硫酸钠。误区警示碳酸钡虽不溶于水,但可溶于酸;硫酸钡既不溶于水,也不溶于酸。根据此性质,要检验固体中碳酸钡和硫酸钡的存在,通常会加入过量的稀硝酸。硝酸盐都易溶于水,用稀硝酸产生干扰的可能性最小。本题也可以用稀盐酸,因为未知固体中不含银盐,若未知固体中有硝酸银,则加入稀盐酸会生成氯化银白色沉淀,氯化银既不溶于水,也不溶于酸,会干扰硫酸钡的检验。关键点拨本题的实验结论若是猜想Ⅰ正确,则固体中只有碳酸钡,加入稀硝酸后实验现象为固体A全部溶解;若是猜想Ⅲ正确,则固体中只有硫酸钡,加入稀硝酸后实验现象为固体A不溶解。4.(2020湖南衡阳,33,8分)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【实验探究】小华同学设计如下实验进行探究。【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【实验探究】有CaO无色酚酞试液无气泡产生【交流讨论】(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)CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O【反思应用】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,氢氧化钙溶液显碱性,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;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,若无碳酸钙,则无气泡产生。【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,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CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O。【反思应用】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。5.(2020湖南怀化,26,11分)化学老师交给某研究性学习小组一个任务:测定实验室里一瓶久置的NaOH固体是否变质。该小组的同学进行了如下实验探究:【提出问题】猜想Ⅰ:没变质,全部是(1);猜想Ⅱ:部分变质,既含有NaOH又含有Na2CO3;猜想Ⅲ:完全变质,全部是Na2CO3。【查阅资料】ⅰ.已知反应:BaCl2+Na2CO3 2NaCl+BaCO3↓ⅱ.部分盐溶液在常温下的pH如下:盐溶液NaClNa2CO3BaCl2pH等于7大于7等于7【设计方案并进行实验】请你与他们一起共同完成,并回答所给问题:实验步骤实验现象实验结论①称取上述氢氧化钠固体样品10.00g溶于50mL水配成溶液,向溶液中滴加氯化钡溶液至过量,充分反应,静置(2)说明久置固体中,一定含有Na2CO3②用(3)蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上,与(4)比较,测出pHpH=11说明久置固体中,还一定含有(5)(填化学式)滴加过量BaCl2溶液的目的是(6)。【实验结论】通过实验,说明上述猜想中(7)(填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)是正确的。【拓展】该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度,继续将上述白色沉淀过滤、洗净、干燥,称得其质量为9.85g,则原试剂中NaOH的质量分数为(8)(假定试剂中无其他杂质,忽略实验损耗)。【反思】久置氢氧化钠变质的原因是(9)(用化学方程式表示)。【提升】能否通过取适量试剂溶于水,然后滴加酚酞的方法作出判断:(10)(填“能”或“不能”),理由是(11)。答案(1)NaOH(或氢氧化钠)(2)有白色沉淀生成(3)玻璃棒(4)标准比色卡(5)NaOH(6)把碳酸钠全部除去(7)猜想Ⅱ(8)47%(9)CO2+2NaOH Na2CO3+H2O(10)不能(11)氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性,都能使酚酞变红解析久置的氢氧化钠固体在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钠而变质。猜想Ⅰ认为没变质,则全部是NaOH。【设计方案并进行实验】①称取氢氧化钠固体样品10.00g溶于50mL水配成溶液,向溶液中滴加氯化钡溶液至过量,充分反应,静置。根据实验结论:久置的固体中一定含有碳酸钠,可知氯化钡与碳酸钠反应生成了碳酸钡白色沉淀,则实验现象为有白色沉淀生成。②用玻璃棒蘸取少量①中充分反应后的上层清液滴在一小块pH试纸上,与标准比色卡比较,测出pH。pH=11,溶液显碱性,由于第①步中过量的氯化钡溶液除去了碳酸钠,现上层清液仍然呈碱性,则久置固体中,还一定含有氢氧化钠,化学式为NaOH。滴加过量氯化钡溶液的目的是把碳酸钠全部除去,因为碳酸钠溶液也呈碱性,会干扰氢氧化钠的检验。【实验结论】通过实验可知,固体中既含有碳酸钠,又含有氢氧化钠,说明猜想Ⅱ是正确的。【拓展】该小组同学为测定出该NaOH固体的变质程度,继续将白色沉淀过滤、洗净、干燥,称得其质量为9.85g。设原试剂中碳酸钠的质量为x。BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl106197x9.85g = x=5.3g原试剂中氢氧化钠的质量分数为 ×100%=47%。【反思】久置氢氧化钠变质的原因是:氢氧化钠与空气中二氧化碳反应,用化学方程式表示为CO2+2NaOH Na2CO3+H2O。【提升】不能通过取适量试剂溶于水,然后滴加酚酞的方法作出判断,因为氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性,都能使酚酞变红。1061979.85gx10.00g-5.3g10.00g误区警示检验氢氧化钠是没变质、部分变质还是完全变质,特别需要注意的是:氢氧化钠与空气中二氧化碳反应后生成的碳酸钠,它虽然属于盐类,但其溶液也显碱性。如果用指示剂直接检验溶液酸碱性,一定显示溶液呈碱性,无法判断氢氧化钠的变质程度。通常操作是取样后加入过量氯化钙或氯化钡溶液,一可检验样品中有没有碳酸钠,二可除去样品中碳酸钠。过量的氯化钙、氯化钡以及生成的氯化钠溶液都显中性,此时再取上层清液加酚酞,若酚酞变红,可证明样品中含氢氧化钠;酚酞不变色,则样品不含氢氧化钠。考点2实验方案的评价1.(2020湖南岳阳,30,3分)下列有关实验现象描述正确的是 ()A.铁片加入稀盐酸中,产生气泡,溶液变成黄色B.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体C.向氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液,出现红色固体D.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成二氧化硫气体答案BA项,铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,氯化亚铁溶液是浅绿色溶液,错误;B项,铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,正确;C项,向氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液,会生成氢氧化铜蓝色沉淀,实验现象应是出现蓝色沉淀,错误;D项,生成二氧化硫属于结论,实验现象应描述为有刺激性气味的气体产生,错误。2.(2020湖南张家界,10,2分)物质的鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方法不能达到实验目的的是 ()选项实验目的实验方法A验证铁比银的金属活动性强将Fe丝插入AgNO3溶液中B除去NaCl固体中少量的CaCO3溶解、过滤、蒸发、结晶C鉴别CuO和炭粉加入盐酸,观察现象D鉴别O2、CO2、N2用燃着的木条检验答案DA项,将Fe丝插入AgNO3溶液中,可观察到铁丝表面析出固体,无色溶液变浅绿色,证明铁比银的金属活动性强,能达到实验目的;B项,除