实验的设计与评价
1. [2019·贵港]下列实验方案能达到实验目的的是 ( )
选项 A B C D
实验目的 鉴别O2、N2、CO2
-检验CO23
实验方案
分别把燃着的木条伸入瓶中，观察现象
滴入稀盐酸，有气泡产生 先通入NaOH溶液，再加入稀硫酸 加入适量CaCl2溶液，过滤
分离CO2和CO混合气体 除去NaOH溶液中少量的Na2CO3
2. [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 A B C
实验目的 除去粗盐中的泥沙 分离水与酒精的混合物 鉴别稀盐酸和稀硫酸 除去FeSO4、CuSO4混合溶液
D
中的CuSO4
金属活动性差异
后过滤
实验原理 各成分的溶解性差异 各成分的密度差异 酸根离子的化学性质差异
生气泡快慢
加过量铁粉，充分反应
主要操作方法
蒸发 蒸馏
加碳酸钠溶液，观察产
3. [2019·泰安]控制变量是实验探究的重要方法。下列实验设计不能达到实验目的的是 ( )
图3-4-4
4. 一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案： 方案一：Zn
H2
Cu；方案二：CuO
CuSO4
Cu。
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. ①②③
B. ①②④
C. ①③④
D. ②③④
5. [2019·乐山]图3-4-3所示的实验不能达到实验目的的是 ( )
1
图3-4-3
6. [2019·包头]下列实验能够达到目的的是 ( )
A. 除去KNO3溶液中混有的K2SO4，加入适量的BaCl2溶液，过滤 B. 制备Cu(OH)2，可将Ba(OH)2溶液和适量CuSO4溶液混合，过滤
C. 鉴别NaOH、NaCl、CuSO4和稀盐酸四种溶液，不需添加任何试剂就可完成
D. 分离NaCl和MgCl2的固体，先加水溶解，再加入适量的NaOH溶液过滤，向滤渣滴加适量稀盐酸 7. 检验烧碱中是否含有碳酸钠，兴趣小组的同学们提出以下几种实验方案：
方案一：取样配成溶液，向其中滴加酚酞溶液。王华同学认为此方案不可行，其理由是 。
方案二：取样配成溶液，向其中慢慢滴加稀盐酸，大家发现，刚开始滴加时无气泡产生，原因是 。
方案三：取样配成溶液，向其中滴加一种碱的溶液，可以证明含有碳酸钠，该溶液是 。 8. [2018·重庆]某未知气体X可能含有CO、CH4中的一种或两种，某同学设计实验进行探究。 查阅资料：
(ⅰ)加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。
(ⅱ)20 ℃时，Ca(OH)2和Ba(OH)2溶解度分别为：0. 165 g，2. 1 g。
图3-4-5
(1)仪器M的名称是 ，CH4与CuO反应的化学方程式为 。 (2)气体X成分的猜想与探究
猜想1：只有CO；猜想2：只有CH4；猜想3：既有CO又有CH4。
①实验时，先往装置中通一段时间的N2，再通入气体X后加热，实验中有下列变化： 变化1：A中玻璃管内黑色粉末逐渐变红；变化2：B瓶增重；变化3：C中出现浑浊。 根据变化 (填“1”“2”或“3”)，可知猜想1不成立。
2
②根据上述变化仍无法确定气体X的成分，还需要测定 (填序号)，并进行定量分析才能得出结论。 a. 实验前A中CuO的质量 b. B瓶增加的质量 (3)讨论和反思
①C中用Ba(OH)2溶液而不用Ca(OH)2溶液的原因是 。 ②从环保的角度，该装置还应进行的改进是 。 9. [2019·北京]如图3-4-6所示“黑面包”实验中，蔗糖(C12H22O11)变黑，体积膨胀，变成疏松的炭，放出有
c. C瓶增加的质量
刺激性气味的气体。
图3-4-6
提出问题改变糖的种类、浓硫酸的体积、水的滴数和温度是否会影响实验效果呢？
进行实验分别取5 g糖粉进行实验，根据前2 min 的现象对实验效果进行评分，记录如下：
表1 实验记录
实验 1 2 3 4 5 6 7
8
9
糖 蔗糖 蔗糖 蔗糖 冰糖 冰糖 冰糖
葡萄糖 葡萄糖 葡萄糖 浓硫酸体积/mL 4 5 6 4 5 a
4 5 6 水的滴数 5 10 15 10 15 5 15 5 10 温度/℃ 22 30 50 50 22 30 30 50 22 效果得分
65
81
93
91
88
75
0
0
0
处理数据 分析表1，计算效果得分均值，结果如下：
表2 效果得分均值
糖
浓硫酸体积/mL
水的滴数
温度/℃
因素
蔗糖
冰糖 葡萄糖
4
5
6
5
10
15
22
30
50
均值
79. 7 84. 7
0
52. 0 56. 3 56. 0 46. 7 57. 3 60. 3 51. 0 52. 0 61. 3 依据均值推断最佳实验方案，均值越高，效果越好。
解释与结论 (1)蔗糖变成黑色的炭，发生了 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)推测放出的气体含SO2，从元素守恒角度说明理由： 。 (3)实验6中，a为 mL。
(4)根据表2推断，“黑面包”实验最好选择5 g冰糖、5 mL浓硫酸、 滴水和50 ℃。
3
反思与评价 (5)表2中，22 ℃对应的均值为51. 0，计算该值所依据的3个数据分别是 。 (6)综合分析，使实验3的效果得分高于实验4的因素有 。 10. 葡萄糖是生命体所需能量的主要来源。
提出问题 葡萄糖的燃烧产物是CO2和H2O，由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物？ 实验设计 为了确定葡萄糖的元素组成，某小组设计了如图3-4-7所示实验(部分固定装置省略)。
图3-4-7
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (2)装置B中浓硫酸的作用是 。
(3)装置C中氧化铜的作用是 。 方案评价(1)用充有空气的储气球代替装置A，是否有利于实验的进行？ (填“是”或“否”)，原因是
。
(2)装置C中葡萄糖燃烧的设计特点是 (写一条)。
数据处理下表是同学们填写的实验报告，请你帮助完成。
实验事实
数据分
析：
1. 8 g葡萄糖完全燃烧，得到 2. 64 g CO2和1. 08 g H2O
结论：葡萄糖含有C、H、O三种元素
讨论交流为了尽量减少误差：
(1)该实验在进行过程中应注意的问题是 (写一条)。 (2)从定量实验的角度看，该实验是否可进一步改进？请简要写出一个改进意见： 。
4
数据分析及结论
【参考答案】
1. C [解析]分别把燃着的木条伸入盛有O2、N2、CO2三种气体的瓶中，盛有氮气和二氧化碳气体的集气瓶中木条都熄灭，故无法鉴别；滴入稀盐酸，有气泡产生，气体可能是二氧化碳，也可能是氢气，故无法确定是
-否含CO23；分离CO2和CO混合气体，先通入NaOH溶液，将二氧化碳吸收，得到一氧化碳和碳酸钠的溶液，再
在溶液中加入稀硫酸生成二氧化碳，故方法正确；除去NaOH溶液中少量的Na2CO3，加入适量CaCl2溶液，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，过滤，所得溶液为氢氧化钠和氯化钠的混合溶液。
2. 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；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及过量的铁。
3. A [解析]探究铁、镁金属活动性的强弱，除了金属种类不同，其余条件要相同，不能选用不同种类的酸；干燥的蓝色石蕊试纸遇二氧化碳不变色，湿润的蓝色石蕊试纸遇二氧化碳变红，可以证明二氧化碳与水发生了反应；碘单质不溶于水，溶于酒精，可以探究不同溶剂中物质溶解性的大小；红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，可以证明温度对分子运动快慢是有影响的。
4. B [解析]方案一是锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，加热条件下，氧化铜和氢气反应生成铜和水，方案二是氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，锌和硫酸铜常温下反应生成硫酸锌和铜，方案二比方案一节能；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，造成铜的产率偏低；锌和硫酸铜反应时生成的铜也会附着在锌表面，得到的是混合物，因此两种方法得到的都是混合物；氢气是一种可燃性气体，易发生爆炸，故方案二比方案一操作安全。
5. B [解析]倾倒二氧化碳，可以验证二氧化碳的密度大于空气(物理性质)和二氧化碳既不支持燃烧，也不能燃烧(化学性质)；硫燃烧可以消耗氧气生成二氧化硫气体，装置内压强变化不大，不能验证空气中氧气含量；用带火星的木条，放在集气瓶口，若木条立即复燃说明已集满，可以验证O2是否收集满；黄铜片和纯铜片相互刻画，可以比较合金与纯金属的硬度。
6. C [解析]向混有硫酸钾的硝酸钾溶液中加入适量的氯化钡溶液，能除去硫酸钾，但引入了新杂质氯化钾，故不能达到除去硝酸钾溶液中混有的硫酸钾的目的。氢氧化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡白色沉淀和氢氧化铜蓝色沉淀，生成物都为沉淀且不易分离，故不能达到制备氢氧化铜的目的。硫酸铜溶液呈蓝色，可首先鉴别出硫酸铜溶液；然后将硫酸铜溶液分别滴入其余三种溶液中，有蓝色沉淀生成的是氢氧化钠溶液；将剩余两种溶液分别滴入蓝色沉淀中，能使蓝色沉淀溶解的是稀盐酸，不能使蓝色沉淀溶解的是氯化钠溶液，故不需添加任何试剂就可鉴别四种溶液。向氯化钠和氯化镁的混合物中加水，得到混合溶液，再加入适量氢氧化钠溶液，氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠，过滤后的滤渣为氢氧化镁沉淀，氯化钠留在
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2020届中考化学一轮复习 实验的设计与评价专题强化练习卷(含解析)
