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（全国通用）2024年中考化学【热点·重点·难点】专练热点03 实验方案的设计与评价-专题训练.zip
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这是一份（全国通用）2024年中考化学【热点·重点·难点】专练热点03 实验方案的设计与评价-专题训练.zip，文件包含热点03实验方案的设计与评价原卷版docx、热点03实验方案的设计与评价解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共30页， 欢迎下载使用。
实验设计与评价作为科学探究的核心和学习的最高层次，一直是中考化学必考的内容。该类试题，从考查知识点上看，涉及到化学各方面知识；从考查题型上看，有选择、填空、简答、探究等多种题型，除选择题外，大多数试题都是呈现一个完整的探究过程，要求根据所学知识在对题意进行分析的基础上，将试题所提供的方案中一些关键性内容补充完整；从考查能力上看,突出考查了灵活应用知识分析解决问题的能力。这类试题要求运用化学实验知识和技能设计实验方案，重在培养或考查把已有知识和技能运用于新情景的能力，要求对提出的问题和提供的背景资料筛选、加工和处理，并能准确吸收和选择信息，通过自主感悟，调用贮存的已有相关知识进行有机结合，依据实验原理这一核心要点作出全面分析，以解决实验设计过程中可能的问题，并进行讨论、质疑,同时对不同的方案作出正确的评价。
热点01实验方案设计的基本原则、基本要求及基本思路
1.化学实验方案设计的基本原则
方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要小。制备实验方案的设计，还应做到：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。
2.化学实验方案设计的基本要求
（1）科学性：实验原理、实验操作程序和方法应该是正确的。
（2）安全性：实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。
（3）可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。
（4）简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。
3.化学实验方案设计的基本思路
（1）明确实验目的：首先必须认真审题，明确实验目的及要求，弄清题目有哪些新信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。
（2）选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡胶、反应是否加热以及温度是否控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。
（3）设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出实验装置和实验操作步骤，实验步骤应完整而又简明。
（4）记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。
（5）分析得出结论：根据观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、列图表、推理等处理，得出正确的结论。
热点02 实验方案的评价
对实验方案的评价包括实验原理的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。进行评价时一般从以下角度进行：
1.是否可行：(1)实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、科学；(4)实验现象是否明显；(5)实验结果是否与实验目的一致等。
2.是否符合“绿色化学”：(1)原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否适中；(3)原料利用率以及生成物质的产率是否较高；(4)合成过程中是否会造成环境污染
热点01 评价试验方案
1．（2024•中山区校级模拟）下列实验方案不能达到实验目的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【解析】A、黄铜是铜锌合金，黄铜中的铜灼烧时会生成黑色的氧化铜，黄金的化学性质稳定，灼烧时无变化，分别在空气中灼烧，无明显现象的是黄金，表面逐渐变黑的是黄铜，现象不同，可以鉴别，故A能达到实验目的；
B、除去CO2中含有的少量CO，不能将混合气体点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧且不支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故B不能达到实验目的；
C、铁粉能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不与稀盐酸反应，因此加入过量的稀盐酸后再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故C能达到实验目的；
D、氯化钠能溶于水，碳酸钙难溶于水，现象不同，可以鉴别，故D能达到实验目的；
故选：B。
2．（2024•济南模拟）实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示，下列实验设计中，能达到实验目的的是（ ）
A．验证质量守恒 B．探究铁生锈需要氧气
C．测定空气中氧气含量 D．比较金属活动性
【答案】B
【解析】A、氯化钠和硝酸钾不反应，不能用来验证质量守恒定律。该选项不正确。
B、两支试管中的铁钉都与水接触，左侧试管中的铁钉还能够与空气中的氧气接触，一段时间后发生锈蚀，右侧试管中的铁钉不能接触空气，铁钉不发生锈蚀，则该实验探究铁生锈是否需要氧气。该选项正确。
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，压强不变，不能用来测定空气中氧气含量。该选项不正确。
D、比较金属活动性需要控制金属的形状、大小相同。该选项不正确。
故选：B。
热点02 完善试验方案
3．（2023•子洲县校级一模）下列实验方案能够达到实验目的，且改进后依然可行的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【解析】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，不符合要求，故选项错误。
B、稀盐酸能与过量的氢氧化钙反应生成氯化钙和水，能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙（过量的），不符合除杂原则；改为碳酸钙后，HCl能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则；不符合要求，故选项错误。
C、稀盐酸和稀硫酸均显酸性，均能使紫色石蕊溶液变红色，均不能使无色酚酞变色，不符合要求，故选项错误。
D、氢氧化钠和氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠；氯化铁能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铁，均没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律；符合要求，故选项正确。
故选：D。
4.（2022•临平区一模）小乐为了测定某生锈的生铁片中铁元素的质量分数，设计并完成了如下实验：
（1）装置甲存在缺陷，其改进方法是 在装置的最右端放一燃着的酒精灯 。
（2）装置乙试管中观察到的实验现象是 溶液由无色变成浅绿色，有气泡放出 。
（3）若室温下氢气的密度为ρg/L，生锈的生铁片中铁元素的质量分数是 （用字母表示）。
（4）有人认为：“②中所得光亮的银白色铁片的质量，即为此生锈的生铁片中铁元素的质量，没有必要进行③的操作”。判断此观点是否正确，并说明理由。 不正确；因为所得光亮的银白色铁片中还含有碳元素 。
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）因为一氧化碳有毒不能直接排入空气，要处理后再排放，可在装置的最右端放一燃着的酒精灯；
（2）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应现象为：溶液由无色变成浅绿色，有气泡放出；
（3）根据质量守恒定律可知，和稀盐酸反应的铁的质量即为生锈铁片中铁元素的质量，可设生锈铁片中铁元素的质量为x
Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
56 2
x ρg/L×VL
x＝28ρVg
生锈的生铁片中铁元素的质量分数为：
＝；
（4）这种观点不正确，因为所得光亮的银白色铁片中还含有碳元素。
热点03 设计实验方案
5．（2023•奉贤区二模）1840年，法国化学家杜马利用碳在足量氧气中充分燃烧，并用碱吸收的方法来测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。某小组模拟该方法进行实验，装置如图所示（装置气密性良好，夹持仪器省略）。
（1）A中发生反应的化学方程式是 2H2O22H2O+O2↑ 。
（2）B中生石灰的作用是 干燥氧气 ；C中碳在氧气中燃烧的现象是 剧烈燃烧，发出白光，放热 。
（3）该实验需要测定的量：反应前后装置C的质量和 反应前后装置D 的质量。
（4）足量H2O2溶液的作用是 为碳燃烧提供足量的氧气 。
（5）为进一步确定D中氢氧化钠固体是否消耗完，请设计方案。
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）干燥氧气；剧烈燃烧，发出白光，放热；
（3）反应前后装置D；
（4）为碳燃烧提供足量的氧气；
（5）取样，加入过量氯化钙溶液，再滴加无色酚酞溶液；产生白色沉淀，溶液变红。
【解析】（1）A中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
（2）生石灰能与水反应生成氢氧化钙，B中生石灰能吸收生成的水，干燥氧气；碳在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧，发出白光，放热。
（3）该反应测定了反应前后装置C的质量，可以测出参加反应的碳的质量，为了测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比，可以检测生成的二氧化碳的质量，从而推出氧元素的质量，故应该测定反应前后装置C的质量和反应前后装置D的质量。
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，足量H2O2溶液的作用是为碳燃烧提供足量的氧气。
（5）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故为进一步确定D中氢氧化钠固体是否消耗完，可取样，加入过量氯化钙溶液，碳酸钠能与氯化钙和反生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，将碳酸钠全部消耗完，再加入无色酚酞溶液，若溶液变红，则氢氧化钠固体未完全消耗。
6．（2023•榆林模拟）某固体样品含铜、氧化铜和铁，分别取ag该样品进行实验并回收铜，设计方案如下：
【方案一】
【方案二】
（1）操作Ⅰ的名称是 过滤 。
（2）方案二中通入CO发生反应的化学方程式为 CO+CuOCu+CO2 。
（3）实验测得两方案中得到的铜相等（m＝n），则滤液X的溶质成分一定含有 硫酸亚铁 （填名称）。
【答案】（1）过滤；
（2）CO+CuOCu+CO2；
（3）硫酸亚铁。
【解析】（1）操作Ⅰ得到固体和液体，固液分离的操作是过滤；
（2）方案二中通入CO发生反应是CO和氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2；
（3）方案二中CO和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，铜不和硫酸反应，则ngCu等于样品中铜质量和氧化铜中铜元素质量。由于两方案中得到的铜相等，说明方案一中的mg铜也是样品中铜质量和氧化铜中铜元素质量，方案一氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则滤液X中一定含有生成的硫酸亚铁，一定没有被置换完全的硫酸铜。
故答案为：（1）过滤；
（2）CO+CuOCu+CO2；
（3）硫酸亚铁
1．（2023•兰陵县一模）下列实验方案正确的是（ ）
A．用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳
B．分别加入熟石灰，研磨，闻气味鉴别氯化铵和氯化钙
C．用水溶解后过滤分离CaCl2和Na2CO3
D．用稀盐酸除去CaO中的CaCO3
【答案】B
【解析】A、稀硫酸和石灰石反应生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行，故A错误；
B、氯化铵与熟石灰混合会放出氨气，所以氯化铵与熟石灰混合研磨会有刺激性气味产生，而氯化钙与熟石灰混合研磨不会反应，所以分别加入熟石灰，研磨，闻气味能够鉴别两者，故正确；
C、氯化钙和碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠，分离后得到的是碳酸钙和氯化钠，而不是氯化钙和碳酸钠，故选项错误；
D、稀盐酸能与氧化钙反应，故错误。
故选：B。
2．（2022•邗江区校级一模）Zn5（OH）x（CO3）y是制备ZnO的原料，加热可生成ZnO和另外两种氧化物。在如图热分解装置中加入一定量的Zn5（OH）x（CO3）y，完全反应后测得装置A增重2.7g，装置B增重4.4g（加热前后均通一段时间N2：装置气密性良好，药品量足，实验操作正确）。下列说法错误的是（ ）
A．x＝6
B．若A、B颠倒，则无法确定x和y
C．生成的ZnO质量为20.25g
D．若无装置C，则x与y的比值偏大
【答案】D
【解析】该反应是Zn5（OH）x（CO3）y加热生成氧化锌、二氧化碳和水，化学方程式为Zn5（OH）x（CO3）y5ZnO+H2O+yCO2↑。由化学方程式可知，生成水与二氧化碳之间的质量关系为：
Zn5（OH）x（CO3）y5ZnO+H2O+yCO2↑
9x 44y
2.7g 4.4g
x：y＝3：1，
A、保证反应后水和二氧化碳的系数都是整数，此时最小x为6，y为2，满足上述反应方程式需要，选项A正确；
B、A与B颠倒位置，则A中水的质量减小，B中二氧化碳质量增大，无法确定x与y，选项B正确；
C、x为6，此时化学方程式为Zn5（OH）6（CO3）25ZnO+3H2O+2CO2↑，设生成氧化锌质量为m，
Zn5（OH）6（CO3）25ZnO+3H2O+2CO2↑
405 54
m 2.7g
m＝20.25g，选项C正确；
D、没有C装置，则空气中水蒸气和二氧化碳被吸收，导致二氧化碳质量增加，所以x与y比值减小，选项D错误；
故选：D。
3．（2024•潞州区模拟）物质的检验、鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方法能达到目的的一项是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【解析】A、加入少量AgNO3溶液，振荡，银离子能与氯离子结合成氯化银沉淀，但含有氯离子的物质不一定是稀盐酸，可能是氯化钠等，故A错误；
B、氢氧化钠溶于水放热，温度升高，硝酸铵溶于水吸热，温度降低，故B正确；
C、氯化钙不与稀盐酸反应，故达不到实验目的，故C错误；
D、二氧化碳也能与氢氧化钠反应，故达不到实验目的，故D错误；
故选：B。
4．（2024•陈仓区模拟）提高实验的综合性是对教材实验进行改进的一个方向。对以下两个改进实验的分析正确的是（ ）
A．甲装置静置一段时间后打开止水夹，进入集气瓶内水约占瓶内体积的
B．通过甲装置内左右两侧滤纸上物质颜色的对比可以验证铁锈蚀与水有关
C．乙中先给锥形瓶内滴入稀盐酸根据天平指针状态，可以验证质量守恒定律
D．乙中后滴入浓氢氧化钠溶液，气球变瘪，说明氢氧化钠与盐酸发生了反应
【答案】A
【解析】A、甲装置中铁生锈消耗氧气，氧气约占空气总体积的五分之一，静置一段时间后打开止水夹，进入集气瓶内水约占瓶内体积的，该选项正确。
B、空气中含有水蒸气，通过甲装置内左右两侧滤纸上物质颜色的对比不能验证铁锈蚀与水有关，该选项不正确。
C、先给锥形瓶内滴入稀盐酸，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，气球膨胀，浮力增大，天平指针向右偏转，根据天平指针状态，不能验证质量守恒定律，该选项不正确。
D、乙中后滴入浓氢氧化钠溶液，气球变瘪，是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，不能说明氢氧化钠与盐酸发生了反应，该选项不正确。
故选：A。
5．（2024•新邵县一模）实验设计与评价是重要的实验素养。下列实验设计方案不能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A、图中实验，滴入氢氧化钠溶液后，会观察到气球膨胀程度较大，能证明CO2能与NaOH溶液反应；二氧化碳能溶于水，但溶解量不大，1体积的水能溶解1体积的二氧化碳，若二氧化碳不与氢氧化钠反应，气球膨胀程度不大，故选项实验设计方案能达到实验目的。
B、图中实验，互相刻画，纯铜片上划痕明显，可证明合金硬度比纯金属大，故选项实验设计方案能达到实验目的。
C、浓盐酸显酸性，一段时间后，烧杯中的酚酞溶液不变色，不能证明分子在不停地运动，故选项实验设计方案不能达到实验目的。
D、银不能与硫酸铜溶液反应，说明银的金属活动性比铜弱，故选项实验设计方案能达到实验目的。
故选：C。
6．（2024•凉州区模拟）通过下列图示实验得出的结论中正确的是（ ）
A．图1所示的实验即可说明分子是不断运动的，又能说明浓氨水具有挥发性
B．图2所示实验既可探究燃烧的三个条件，又能说明红磷是可燃物
C．图3既可探究二氧化碳能溶于水，又能说明二氧化碳能使石蕊溶液变红
D．图4所示实验既说明甲烷具有可燃性，又说明甲烷中含有碳、氢两种元素
【答案】A
【解析】A、在图1实验中A中无色酚酞试液变红，是因为浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到A中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，该选项正确。
B、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷燃烧，水底的白磷不燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，可以探究可燃物的燃烧条件，该实验不能说明红磷是可燃物，该选项不正确。
C、向充满二氧化碳的塑料瓶中注满水，塑料瓶变瘪，是因为二氧化碳溶于水，溶液变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊变红，二氧化碳本身不能使紫色石蕊变红，该选项不正确。
D、在火焰上方罩一个干冷烧杯，有水雾出现，说明甲烷具有可燃性，燃烧生成了水，说明甲烷中含有氢元素，不能说明甲烷中含有碳元素，该选项不正确。
故选：A。
7．（2024•兰州模拟）下列实验设计不能达到实验目的的是（ ）
A．探究铁生锈需要氧气
B．探究CO2与NaOH能否发生反应
C．探究可燃物燃烧需达到着火点
D．验证质量守恒定律
【答案】D
【解析】A、第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触，第二支试管中的铁钉只能与水接触，一段时间后，第一支试管中的铁钉生锈，第二支试管的铁钉没有生锈，可用于探究铁生锈条件之一是需要氧气接触，故选项实验设计能达到实验目的。
B、图中实验，盛有氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪的程度大，可探究CO2与NaOH能否发生反应，故选项实验设计能达到实验目的。
C、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，薄铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触，温度能达到白磷的着火点，温度没有达到红磷的着火点，可得出燃烧温度需要达到着火点，故选项实验设计能达到实验目的。
D、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，反应后二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项实验设计不能达到实验目的。
故选：D。
8．（2024•凉州区模拟）依据下列实验现象得出的结论，错误的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【解析】A、两块干燥的玻璃片，放在空气中的一块无明显变化，对着哈气的玻璃片上有无色液滴出现，说明呼出的气体中水蒸气的含量比吸入的空气中水蒸气的含量高，故选项说法正确。
B、某气体不能使带火星的木条复燃，不能说明该气体一定不含氧气，若混合气体中氧气含量较低时，也不能使带火星的木条复燃，如空气，故选项说法错误。
C、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而放入盛有氧气的集气瓶中，燃烧发出明亮蓝紫色火焰，此现象说明氧气浓度越大，硫燃烧越剧烈，故选项说法正确。
D、点燃蜡烛熄灭时产生的白烟，蜡烛被重新点燃，说明白烟具有可燃性，故选项说法正确。
故选：B。
9．（2024•泽州县模拟）多功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置，因用途广、使用方便被称为多功能瓶。下列实验利用多功能瓶可以达到目的的是（ ）
A．收集氢气 B．检验二氧化碳
C．除去氧气中的水分D．探究二氧化碳能与水反应
【答案】C
【解析】A、氢气的密度比空气小，收集氢气时，氢气应该短管进，长管出，故A错误；
B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，应该用澄清的石灰水来检验二氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应无明显现象，故B错误；
C、浓硫酸具有吸水性，可以吸收氧气中的水分，且需干燥的氧气应长管进，与浓硫酸充分接触，干燥效果好，故C正确；
D、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变红，该实验中紫色石蕊变红，可能是二氧化碳使紫色石蕊变红，不能说明二氧化碳与水反应，故D错误。
故选：C。
10．（2023•耀州区模拟）下列实验方案设计不能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【解析】A、硬水和软水均为无色，则无法根据颜色鉴别，该选项不正确。
B、合金的硬度比组成的纯金属大，将纯铜片与黄铜片相互刻画，表面留有划痕的为纯铜片，该选项正确。
C、羊毛灼烧有烧焦羽毛的气味，涤纶灼烧有刺激性气味，则能鉴别，该选项正确。
D、氯化氢能与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则能除去二氧化碳，该选项正确。
故选：A。
11．（2023•封丘县三模）下列实验方案设计不合理的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案设计合理。
B、取样灼烧闻气味，产生烧纸气味的是棉线，产生烧焦羽毛气味的是羊毛线，可以鉴别，故选项实验方案设计合理。
C、KCl易溶于水，MnO2难溶于水，可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂，故选项实验方案设计不合理。
D、氯化钠与氯化钡不反应，硫酸钠与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠，现象不同，可以鉴别，故选项实验方案设计合理。
故选：C。
12．（2023•越秀区校级二模）小明同学在化学实验比赛中设计了如图的实验，你认为正确的是（ ）
A．甲实验可探究硫酸铜溶液的催化效果与其浓度有关
B．乙实验可验证燃烧的条件之一—温度达到着火点
C．丙实验可除去CO2、CO混合气体中的CO
D．丁实验中，若干冷烧杯中出现水珠，则燃烧的气体一定是H2
【答案】B
【解析】A、该实验中，过氧化氢的浓度不同，变量不唯一，无法探究硫酸铜溶液的催化效果与其浓度有关，故A不正确；
B、乙实验中，木屑的着火点比煤粉低，木屑会先燃烧，可以说明燃烧的条件之一为温度达到着火点，故B正确；
C、二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，除去了二氧化碳，故C不正确；
D、丁中若干冷烧杯中出现水珠，说明燃烧生成了水，说明该气体中含有氢元素，不能说明一定是氢气，如甲烷燃烧也能生成水，故D不正确。
故选：B。
13．（2023•镇江）用如图装置研究FeC2O4•2H2O受热分解的产物。下列说法不正确的是（ ）
A．装置②用于检验分解产物中是否有H2O
B．装置③中黑色粉末变红，试明分解产物中有CO
C．装置④中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有CO2
D．实验结束后，经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe，含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应
【答案】C
【解析】A、无水硫酸铜遇水变蓝色，装置②用于检验分解产物中是否有H2O，故选项说法正确。
B、一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，装置③中黑色粉末变红，试明分解产物中有CO，故选项说法正确。
C、装置④中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2存在，但由于CO还原CuO时也会生成CO2，无法判断分解产物中是否有CO2，故选项说法错误。
D、实验结束后，经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe，含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应，一氧化碳和氧化亚铁反应生成铁和二氧化碳，故选项说法正确。
故选：C。
14．（2023•东莞市校级模拟）下列实验操作、现象或变化、结论对应关系正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A、如果氢氧化钠已经变质，并且生成的碳酸钠很少，少量的稀盐酸不足以与氢氧化钠反应，则不产生气泡，该选项不正确。
B、镁燃烧生成的氧化镁部分扩散到空气中，不能验证质量守恒定律，该选项不正确。
C、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠，看到有沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，溶液没变红，说明溶液中不含有氢氧化钠，该NaOH溶液完全变质，该选项正确。
D、加热时，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，黑色固体变红色，因此温室气体不一定是氢气，该选项不正确。
故选：C。
15．（2023•汉中一模）设置对比实验是科学探究的重要手段，下列对比实验不能达到相应实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A、干燥的紫色石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红色；湿润的紫色石蕊试纸通二氧化碳前不变色，说明水不能使紫色石蕊溶液变红色；通二氧化碳后变红色，说明二氧化碳与水反应生成了酸，酸能使紫色石蕊变红色，故选项对比实验能达到实验目的。
B、红热的铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热，生成黑色固体；红热的铁丝在空气中不能燃烧；说明铁丝燃烧的条件与氧气浓度有关，故选项对比实验能达到实验目的。
C、铁生锈是与氧气和水共同作用的结果，铁钉在潮湿的空气中能生锈，铁钉在干燥的空气中不能生锈，说明铁生锈需要与水接触，不能验证铁生锈是否与氧气有关，故选项对比实验不能达到实验目的。
D、左边试管的红磷与氧气（空气）接触，温度没有达到着火点，不能燃烧；中间试管的白磷与氧气（空气）接触，温度达到着火点，能燃烧；右边试管的白磷没有与氧气接触，温度达到着火点，不能燃烧，左边试管与中间试管对比说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点，中间试管与右边试管对比说明可燃物燃烧需要与氧气接触，可用来探究可燃物的燃烧条件，故选项对比实验能达到实验目的。
故选：C。
16．（2023•海南）某实验小组利用如图所示的装置开展了系列实验探究活动，将X滴加到锥形瓶中，根据Z中观察到的现象得出结论正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【解析】A、图中实验，水倒吸进入锥形瓶，说明硝酸铵溶于水吸热，使温度降低，使瓶内压强减小，故选项说法错误。
B、大理石的主要成分是碳酸钙，和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，Z中溶液变红，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，而不是CO2可使石蕊变红，故选项说法错误。
C、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，Z中白磷燃烧，说明燃烧需要氧气接触，故选项说法错误。
D、锌粒和稀硫酸反应生成氢气，一段时间后，将导管移出水面，产生的肥皂泡向上飘，说明氢气的密度比空气小，故选项说法正确。
故选：D。
17．（2024•新邵县一模）实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNm）的分子构成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验，每步均充分反应。回答下列问题：
（1）实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是 排尽装置内的空气 。
（2）以上装置中需要加热的仪器有A和D两处，操作时应先点燃 D 处的酒精灯。
（3）实验测得B、C装置分别增重4.5克和8.8克，则该物质化学式中x、y之比为 2：5 。
（4）将B和C装置互换，则测得的氢元素的含量会 偏大 （选填“偏大”、“偏小”“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等，本实验的测定原理氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气，测定生成物的量，推断出该氨基酸的分子构成，所以实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是排尽装置内的空气，防止干扰实验数据的测定，故填：排尽装置内的空气；
（2）分析实验装置可知，D装置作用是吸收没反应完的氧气，防止影响氮气体积的测定，所以要先点燃D装置的酒精灯，保证没反应完氧气全部被除去，故填：D；
（3）B装置增重4.5g，则生成水的质量为4.5g，则其中氢元素的质量为4.5g××100%＝0.5g，C装置增重8.8g，则生成二氧化碳的质量为8.8g，则其中碳元素的质量为8.8g××100%＝2.4g，依据化学反应前后元素守恒，则x：y＝：＝2：5，故填：2：5；
（4）气体通过溶液会带出水分，如果B和C装置互换，会使测定水的质量偏大，则测得的氢元素的含量偏大，故填：偏大。
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜（铜锌合金）与黄金
灼烧看颜色变化
B
除去CO2中少量的CO
将混合气体点燃
C
除去Cu粉中少量的Fe粉
加过量稀盐酸后过滤
D
鉴别NaCl和CaCO3固体
加水溶解，利用溶解性差异判断
目的
A.测定空气中氧气的含量
B.除去氯化钙溶液中的少量氯化氢
实验方案
改进
将红磷改为木炭
将过量氢氧化钙改为过量碳酸钙
目的
C.区分稀盐酸和稀硫酸
D.验证质量守恒定律
实验方案
改进
将紫色石蕊改为无色酚酞
将氢氧化钠改为硝酸银
实验编号及装置
实验步骤
实验现象
①天平
称量生锈的生铁片的质量
生锈的生铁片的质量为 m g
②装置甲
先通入一段时间 CO，然后加热；完全反应后，停止加热；继续通CO 至室温
生锈的生铁片变成光亮的银白色
③装置乙
将②中生成的光亮的银白色铁片放入稀
盐酸中，完全反应
试管中 溶液由无色变成浅绿色，有气泡放出 ；测得室温下
产生氢气的体积为 V L
实验操作
实验现象
实验结论
取样，加入过量氯化钙溶液，再滴加无色酚酞溶液
产生白色沉淀，溶液变红
氢氧化钠固体未完全消耗完
选项
实验目的
实验方法
A
检验一瓶无色溶液为稀盐酸
取样，加入少量AgNO3溶液，振荡
B
鉴别NaOH和NH4NO3两种固体
取样，加水溶解、触摸烧杯外壁
C
除去CaCO3固体中的少量CaCl2固体
加稀盐酸
D
除去CO2中的少量HCl
通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
A.证明CO2能与NaOH溶液反应
B.证明合金硬度比纯金属大
C.证明分子在不停地运动
D.比较铜与银的活动性强弱
选项
实验现象
结论
A
取两块干燥的玻璃片，对着哈气的玻璃片上有无色液滴出现，放在空气中的玻璃片无明显变化
呼出的气体中水蒸气的含量比吸入的空气中水蒸气的含量高
B
将带火星的木条放入集气瓶中，木条没有复燃
集气瓶内一定不含氧气
C
硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而放入盛有氧气的集气瓶中，燃烧发出明亮蓝紫色火焰
氧气浓度越大，硫燃烧越剧烈
D
点燃蜡烛熄灭时产生的白烟，蜡烛被重新点燃
白烟具有可燃性
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别硬水和软水
观察颜色
B
比较纯铜和黄铜的硬度
将纯铜片与黄铜片相互刻画
C
鉴别羊毛纤维和涤纶
点燃后闻气味
D
除去二氧化碳中的氯化氢
将气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
选项
实验目的
实验设计
A
除去N2中混有的O2
将气体通过灼热的铜网
B
鉴别羊毛线和棉线
取样灼烧闻气味
C
除去二氧化锰中的氯化钾
加水溶解，过滤，蒸发结晶
D
区分硫酸钠溶液和氯化钠溶液
取样，加入氯化钡溶液
选项
实验操作
现象或变化
结论
A
向盛有NaOH溶液的试管中滴加几滴稀盐酸
没有气泡
该NaOH溶液没有变质
B
称量镁条在空气中燃烧前后质量
质量减少
不遵循质量守恒定律
C
向盛有NaOH溶液的试管中先滴加足量的硝酸钙溶液后在上清液中加几滴酚酞溶液
先看到有沉淀后看到溶液没变红
该NaOH溶液完全变质
D
将无色气体通入装有CuO粉末的玻璃管一段时间后，加热
黑色固体变红
无色气体一定为H2
A．探究二氧化碳与水反应生成酸
B．探究铁丝燃烧的条件与氧气浓度有关
C．探究铁的锈蚀条件
D．探究可燃物的燃烧条件
选项
X
Y
Z
现象
结论
A
水
NH4NO3
水
水倒吸进入锥形瓶
NH4NO3溶解放热
B
稀盐酸
大理石
滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水
溶液变红
CO2可使石蕊变红
C
过氧化氢溶液
MnO2
80℃热水和水下的一小块白磷
白磷燃烧
燃烧需要使可燃物温度达到着火点
D
稀硫酸
锌粒
肥皂水
一段时间后，将导管移出水面，产生的肥皂泡向上飘
氢气的密度比空气小
实验设计与评价作为科学探究的核心和学习的最高层次，一直是中考化学必考的内容。该类试题，从考查知识点上看，涉及到化学各方面知识；从考查题型上看，有选择、填空、简答、探究等多种题型，除选择题外，大多数试题都是呈现一个完整的探究过程，要求根据所学知识在对题意进行分析的基础上，将试题所提供的方案中一些关键性内容补充完整；从考查能力上看,突出考查了灵活应用知识分析解决问题的能力。这类试题要求运用化学实验知识和技能设计实验方案，重在培养或考查把已有知识和技能运用于新情景的能力，要求对提出的问题和提供的背景资料筛选、加工和处理，并能准确吸收和选择信息，通过自主感悟，调用贮存的已有相关知识进行有机结合，依据实验原理这一核心要点作出全面分析，以解决实验设计过程中可能的问题，并进行讨论、质疑,同时对不同的方案作出正确的评价。
热点01实验方案设计的基本原则、基本要求及基本思路
1.化学实验方案设计的基本原则
方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要小。制备实验方案的设计，还应做到：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。
2.化学实验方案设计的基本要求
（1）科学性：实验原理、实验操作程序和方法应该是正确的。
（2）安全性：实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。
（3）可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。
（4）简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。
3.化学实验方案设计的基本思路
（1）明确实验目的：首先必须认真审题，明确实验目的及要求，弄清题目有哪些新信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。
（2）选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡胶、反应是否加热以及温度是否控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。
（3）设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出实验装置和实验操作步骤，实验步骤应完整而又简明。
（4）记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。
（5）分析得出结论：根据观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、列图表、推理等处理，得出正确的结论。
热点02 实验方案的评价
对实验方案的评价包括实验原理的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。进行评价时一般从以下角度进行：
1.是否可行：(1)实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、科学；(4)实验现象是否明显；(5)实验结果是否与实验目的一致等。
2.是否符合“绿色化学”：(1)原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否适中；(3)原料利用率以及生成物质的产率是否较高；(4)合成过程中是否会造成环境污染
热点01 评价试验方案
1．（2024•中山区校级模拟）下列实验方案不能达到实验目的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【解析】A、黄铜是铜锌合金，黄铜中的铜灼烧时会生成黑色的氧化铜，黄金的化学性质稳定，灼烧时无变化，分别在空气中灼烧，无明显现象的是黄金，表面逐渐变黑的是黄铜，现象不同，可以鉴别，故A能达到实验目的；
B、除去CO2中含有的少量CO，不能将混合气体点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧且不支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故B不能达到实验目的；
C、铁粉能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜不与稀盐酸反应，因此加入过量的稀盐酸后再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故C能达到实验目的；
D、氯化钠能溶于水，碳酸钙难溶于水，现象不同，可以鉴别，故D能达到实验目的；
故选：B。
2．（2024•济南模拟）实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示，下列实验设计中，能达到实验目的的是（ ）
A．验证质量守恒 B．探究铁生锈需要氧气
C．测定空气中氧气含量 D．比较金属活动性
【答案】B
【解析】A、氯化钠和硝酸钾不反应，不能用来验证质量守恒定律。该选项不正确。
B、两支试管中的铁钉都与水接触，左侧试管中的铁钉还能够与空气中的氧气接触，一段时间后发生锈蚀，右侧试管中的铁钉不能接触空气，铁钉不发生锈蚀，则该实验探究铁生锈是否需要氧气。该选项正确。
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，压强不变，不能用来测定空气中氧气含量。该选项不正确。
D、比较金属活动性需要控制金属的形状、大小相同。该选项不正确。
故选：B。
热点02 完善试验方案
3．（2023•子洲县校级一模）下列实验方案能够达到实验目的，且改进后依然可行的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【解析】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，不符合要求，故选项错误。
B、稀盐酸能与过量的氢氧化钙反应生成氯化钙和水，能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙（过量的），不符合除杂原则；改为碳酸钙后，HCl能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则；不符合要求，故选项错误。
C、稀盐酸和稀硫酸均显酸性，均能使紫色石蕊溶液变红色，均不能使无色酚酞变色，不符合要求，故选项错误。
D、氢氧化钠和氯化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠；氯化铁能与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸铁，均没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律；符合要求，故选项正确。
故选：D。
4.（2022•临平区一模）小乐为了测定某生锈的生铁片中铁元素的质量分数，设计并完成了如下实验：
（1）装置甲存在缺陷，其改进方法是 在装置的最右端放一燃着的酒精灯 。
（2）装置乙试管中观察到的实验现象是 溶液由无色变成浅绿色，有气泡放出 。
（3）若室温下氢气的密度为ρg/L，生锈的生铁片中铁元素的质量分数是 （用字母表示）。
（4）有人认为：“②中所得光亮的银白色铁片的质量，即为此生锈的生铁片中铁元素的质量，没有必要进行③的操作”。判断此观点是否正确，并说明理由。 不正确；因为所得光亮的银白色铁片中还含有碳元素 。
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）因为一氧化碳有毒不能直接排入空气，要处理后再排放，可在装置的最右端放一燃着的酒精灯；
（2）铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应现象为：溶液由无色变成浅绿色，有气泡放出；
（3）根据质量守恒定律可知，和稀盐酸反应的铁的质量即为生锈铁片中铁元素的质量，可设生锈铁片中铁元素的质量为x
Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑
56 2
x ρg/L×VL
x＝28ρVg
生锈的生铁片中铁元素的质量分数为：
＝；
（4）这种观点不正确，因为所得光亮的银白色铁片中还含有碳元素。
热点03 设计实验方案
5．（2023•奉贤区二模）1840年，法国化学家杜马利用碳在足量氧气中充分燃烧，并用碱吸收的方法来测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。某小组模拟该方法进行实验，装置如图所示（装置气密性良好，夹持仪器省略）。
（1）A中发生反应的化学方程式是 2H2O22H2O+O2↑ 。
（2）B中生石灰的作用是 干燥氧气 ；C中碳在氧气中燃烧的现象是 剧烈燃烧，发出白光，放热 。
（3）该实验需要测定的量：反应前后装置C的质量和 反应前后装置D 的质量。
（4）足量H2O2溶液的作用是 为碳燃烧提供足量的氧气 。
（5）为进一步确定D中氢氧化钠固体是否消耗完，请设计方案。
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑；
（2）干燥氧气；剧烈燃烧，发出白光，放热；
（3）反应前后装置D；
（4）为碳燃烧提供足量的氧气；
（5）取样，加入过量氯化钙溶液，再滴加无色酚酞溶液；产生白色沉淀，溶液变红。
【解析】（1）A中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
（2）生石灰能与水反应生成氢氧化钙，B中生石灰能吸收生成的水，干燥氧气；碳在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧，发出白光，放热。
（3）该反应测定了反应前后装置C的质量，可以测出参加反应的碳的质量，为了测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比，可以检测生成的二氧化碳的质量，从而推出氧元素的质量，故应该测定反应前后装置C的质量和反应前后装置D的质量。
（4）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，足量H2O2溶液的作用是为碳燃烧提供足量的氧气。
（5）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故为进一步确定D中氢氧化钠固体是否消耗完，可取样，加入过量氯化钙溶液，碳酸钠能与氯化钙和反生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，将碳酸钠全部消耗完，再加入无色酚酞溶液，若溶液变红，则氢氧化钠固体未完全消耗。
6．（2023•榆林模拟）某固体样品含铜、氧化铜和铁，分别取ag该样品进行实验并回收铜，设计方案如下：
【方案一】
【方案二】
（1）操作Ⅰ的名称是 过滤 。
（2）方案二中通入CO发生反应的化学方程式为 CO+CuOCu+CO2 。
（3）实验测得两方案中得到的铜相等（m＝n），则滤液X的溶质成分一定含有 硫酸亚铁 （填名称）。
【答案】（1）过滤；
（2）CO+CuOCu+CO2；
（3）硫酸亚铁。
【解析】（1）操作Ⅰ得到固体和液体，固液分离的操作是过滤；
（2）方案二中通入CO发生反应是CO和氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2；
（3）方案二中CO和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，铜不和硫酸反应，则ngCu等于样品中铜质量和氧化铜中铜元素质量。由于两方案中得到的铜相等，说明方案一中的mg铜也是样品中铜质量和氧化铜中铜元素质量，方案一氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则滤液X中一定含有生成的硫酸亚铁，一定没有被置换完全的硫酸铜。
故答案为：（1）过滤；
（2）CO+CuOCu+CO2；
（3）硫酸亚铁
1．（2023•兰陵县一模）下列实验方案正确的是（ ）
A．用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳
B．分别加入熟石灰，研磨，闻气味鉴别氯化铵和氯化钙
C．用水溶解后过滤分离CaCl2和Na2CO3
D．用稀盐酸除去CaO中的CaCO3
【答案】B
【解析】A、稀硫酸和石灰石反应生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行，故A错误；
B、氯化铵与熟石灰混合会放出氨气，所以氯化铵与熟石灰混合研磨会有刺激性气味产生，而氯化钙与熟石灰混合研磨不会反应，所以分别加入熟石灰，研磨，闻气味能够鉴别两者，故正确；
C、氯化钙和碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀和氯化钠，分离后得到的是碳酸钙和氯化钠，而不是氯化钙和碳酸钠，故选项错误；
D、稀盐酸能与氧化钙反应，故错误。
故选：B。
2．（2022•邗江区校级一模）Zn5（OH）x（CO3）y是制备ZnO的原料，加热可生成ZnO和另外两种氧化物。在如图热分解装置中加入一定量的Zn5（OH）x（CO3）y，完全反应后测得装置A增重2.7g，装置B增重4.4g（加热前后均通一段时间N2：装置气密性良好，药品量足，实验操作正确）。下列说法错误的是（ ）
A．x＝6
B．若A、B颠倒，则无法确定x和y
C．生成的ZnO质量为20.25g
D．若无装置C，则x与y的比值偏大
【答案】D
【解析】该反应是Zn5（OH）x（CO3）y加热生成氧化锌、二氧化碳和水，化学方程式为Zn5（OH）x（CO3）y5ZnO+H2O+yCO2↑。由化学方程式可知，生成水与二氧化碳之间的质量关系为：
Zn5（OH）x（CO3）y5ZnO+H2O+yCO2↑
9x 44y
2.7g 4.4g
x：y＝3：1，
A、保证反应后水和二氧化碳的系数都是整数，此时最小x为6，y为2，满足上述反应方程式需要，选项A正确；
B、A与B颠倒位置，则A中水的质量减小，B中二氧化碳质量增大，无法确定x与y，选项B正确；
C、x为6，此时化学方程式为Zn5（OH）6（CO3）25ZnO+3H2O+2CO2↑，设生成氧化锌质量为m，
Zn5（OH）6（CO3）25ZnO+3H2O+2CO2↑
405 54
m 2.7g
m＝20.25g，选项C正确；
D、没有C装置，则空气中水蒸气和二氧化碳被吸收，导致二氧化碳质量增加，所以x与y比值减小，选项D错误；
故选：D。
3．（2024•潞州区模拟）物质的检验、鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方法能达到目的的一项是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【解析】A、加入少量AgNO3溶液，振荡，银离子能与氯离子结合成氯化银沉淀，但含有氯离子的物质不一定是稀盐酸，可能是氯化钠等，故A错误；
B、氢氧化钠溶于水放热，温度升高，硝酸铵溶于水吸热，温度降低，故B正确；
C、氯化钙不与稀盐酸反应，故达不到实验目的，故C错误；
D、二氧化碳也能与氢氧化钠反应，故达不到实验目的，故D错误；
故选：B。
4．（2024•陈仓区模拟）提高实验的综合性是对教材实验进行改进的一个方向。对以下两个改进实验的分析正确的是（ ）
A．甲装置静置一段时间后打开止水夹，进入集气瓶内水约占瓶内体积的
B．通过甲装置内左右两侧滤纸上物质颜色的对比可以验证铁锈蚀与水有关
C．乙中先给锥形瓶内滴入稀盐酸根据天平指针状态，可以验证质量守恒定律
D．乙中后滴入浓氢氧化钠溶液，气球变瘪，说明氢氧化钠与盐酸发生了反应
【答案】A
【解析】A、甲装置中铁生锈消耗氧气，氧气约占空气总体积的五分之一，静置一段时间后打开止水夹，进入集气瓶内水约占瓶内体积的，该选项正确。
B、空气中含有水蒸气，通过甲装置内左右两侧滤纸上物质颜色的对比不能验证铁锈蚀与水有关，该选项不正确。
C、先给锥形瓶内滴入稀盐酸，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，气球膨胀，浮力增大，天平指针向右偏转，根据天平指针状态，不能验证质量守恒定律，该选项不正确。
D、乙中后滴入浓氢氧化钠溶液，气球变瘪，是因为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，不能说明氢氧化钠与盐酸发生了反应，该选项不正确。
故选：A。
5．（2024•新邵县一模）实验设计与评价是重要的实验素养。下列实验设计方案不能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A、图中实验，滴入氢氧化钠溶液后，会观察到气球膨胀程度较大，能证明CO2能与NaOH溶液反应；二氧化碳能溶于水，但溶解量不大，1体积的水能溶解1体积的二氧化碳，若二氧化碳不与氢氧化钠反应，气球膨胀程度不大，故选项实验设计方案能达到实验目的。
B、图中实验，互相刻画，纯铜片上划痕明显，可证明合金硬度比纯金属大，故选项实验设计方案能达到实验目的。
C、浓盐酸显酸性，一段时间后，烧杯中的酚酞溶液不变色，不能证明分子在不停地运动，故选项实验设计方案不能达到实验目的。
D、银不能与硫酸铜溶液反应，说明银的金属活动性比铜弱，故选项实验设计方案能达到实验目的。
故选：C。
6．（2024•凉州区模拟）通过下列图示实验得出的结论中正确的是（ ）
A．图1所示的实验即可说明分子是不断运动的，又能说明浓氨水具有挥发性
B．图2所示实验既可探究燃烧的三个条件，又能说明红磷是可燃物
C．图3既可探究二氧化碳能溶于水，又能说明二氧化碳能使石蕊溶液变红
D．图4所示实验既说明甲烷具有可燃性，又说明甲烷中含有碳、氢两种元素
【答案】A
【解析】A、在图1实验中A中无色酚酞试液变红，是因为浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到A中时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞试液变红，该选项正确。
B、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷燃烧，水底的白磷不燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，可以探究可燃物的燃烧条件，该实验不能说明红磷是可燃物，该选项不正确。
C、向充满二氧化碳的塑料瓶中注满水，塑料瓶变瘪，是因为二氧化碳溶于水，溶液变红，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸显酸性，使紫色石蕊变红，二氧化碳本身不能使紫色石蕊变红，该选项不正确。
D、在火焰上方罩一个干冷烧杯，有水雾出现，说明甲烷具有可燃性，燃烧生成了水，说明甲烷中含有氢元素，不能说明甲烷中含有碳元素，该选项不正确。
故选：A。
7．（2024•兰州模拟）下列实验设计不能达到实验目的的是（ ）
A．探究铁生锈需要氧气
B．探究CO2与NaOH能否发生反应
C．探究可燃物燃烧需达到着火点
D．验证质量守恒定律
【答案】D
【解析】A、第一支试管中的铁钉能与氧气、水充分接触，第二支试管中的铁钉只能与水接触，一段时间后，第一支试管中的铁钉生锈，第二支试管的铁钉没有生锈，可用于探究铁生锈条件之一是需要氧气接触，故选项实验设计能达到实验目的。
B、图中实验，盛有氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪的程度大，可探究CO2与NaOH能否发生反应，故选项实验设计能达到实验目的。
C、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，薄铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触，温度能达到白磷的着火点，温度没有达到红磷的着火点，可得出燃烧温度需要达到着火点，故选项实验设计能达到实验目的。
D、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，反应后二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项实验设计不能达到实验目的。
故选：D。
8．（2024•凉州区模拟）依据下列实验现象得出的结论，错误的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【解析】A、两块干燥的玻璃片，放在空气中的一块无明显变化，对着哈气的玻璃片上有无色液滴出现，说明呼出的气体中水蒸气的含量比吸入的空气中水蒸气的含量高，故选项说法正确。
B、某气体不能使带火星的木条复燃，不能说明该气体一定不含氧气，若混合气体中氧气含量较低时，也不能使带火星的木条复燃，如空气，故选项说法错误。
C、硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而放入盛有氧气的集气瓶中，燃烧发出明亮蓝紫色火焰，此现象说明氧气浓度越大，硫燃烧越剧烈，故选项说法正确。
D、点燃蜡烛熄灭时产生的白烟，蜡烛被重新点燃，说明白烟具有可燃性，故选项说法正确。
故选：B。
9．（2024•泽州县模拟）多功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置，因用途广、使用方便被称为多功能瓶。下列实验利用多功能瓶可以达到目的的是（ ）
A．收集氢气 B．检验二氧化碳
C．除去氧气中的水分D．探究二氧化碳能与水反应
【答案】C
【解析】A、氢气的密度比空气小，收集氢气时，氢气应该短管进，长管出，故A错误；
B、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，应该用澄清的石灰水来检验二氧化碳，氢氧化钠与二氧化碳反应无明显现象，故B错误；
C、浓硫酸具有吸水性，可以吸收氧气中的水分，且需干燥的氧气应长管进，与浓硫酸充分接触，干燥效果好，故C正确；
D、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊变红，该实验中紫色石蕊变红，可能是二氧化碳使紫色石蕊变红，不能说明二氧化碳与水反应，故D错误。
故选：C。
10．（2023•耀州区模拟）下列实验方案设计不能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
【解析】A、硬水和软水均为无色，则无法根据颜色鉴别，该选项不正确。
B、合金的硬度比组成的纯金属大，将纯铜片与黄铜片相互刻画，表面留有划痕的为纯铜片，该选项正确。
C、羊毛灼烧有烧焦羽毛的气味，涤纶灼烧有刺激性气味，则能鉴别，该选项正确。
D、氯化氢能与碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则能除去二氧化碳，该选项正确。
故选：A。
11．（2023•封丘县三模）下列实验方案设计不合理的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案设计合理。
B、取样灼烧闻气味，产生烧纸气味的是棉线，产生烧焦羽毛气味的是羊毛线，可以鉴别，故选项实验方案设计合理。
C、KCl易溶于水，MnO2难溶于水，可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂，故选项实验方案设计不合理。
D、氯化钠与氯化钡不反应，硫酸钠与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠，现象不同，可以鉴别，故选项实验方案设计合理。
故选：C。
12．（2023•越秀区校级二模）小明同学在化学实验比赛中设计了如图的实验，你认为正确的是（ ）
A．甲实验可探究硫酸铜溶液的催化效果与其浓度有关
B．乙实验可验证燃烧的条件之一—温度达到着火点
C．丙实验可除去CO2、CO混合气体中的CO
D．丁实验中，若干冷烧杯中出现水珠，则燃烧的气体一定是H2
【答案】B
【解析】A、该实验中，过氧化氢的浓度不同，变量不唯一，无法探究硫酸铜溶液的催化效果与其浓度有关，故A不正确；
B、乙实验中，木屑的着火点比煤粉低，木屑会先燃烧，可以说明燃烧的条件之一为温度达到着火点，故B正确；
C、二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，除去了二氧化碳，故C不正确；
D、丁中若干冷烧杯中出现水珠，说明燃烧生成了水，说明该气体中含有氢元素，不能说明一定是氢气，如甲烷燃烧也能生成水，故D不正确。
故选：B。
13．（2023•镇江）用如图装置研究FeC2O4•2H2O受热分解的产物。下列说法不正确的是（ ）
A．装置②用于检验分解产物中是否有H2O
B．装置③中黑色粉末变红，试明分解产物中有CO
C．装置④中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有CO2
D．实验结束后，经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe，含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应
【答案】C
【解析】A、无水硫酸铜遇水变蓝色，装置②用于检验分解产物中是否有H2O，故选项说法正确。
B、一氧化碳具有还原性，能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，装置③中黑色粉末变红，试明分解产物中有CO，故选项说法正确。
C、装置④中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2存在，但由于CO还原CuO时也会生成CO2，无法判断分解产物中是否有CO2，故选项说法错误。
D、实验结束后，经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe，含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应，一氧化碳和氧化亚铁反应生成铁和二氧化碳，故选项说法正确。
故选：C。
14．（2023•东莞市校级模拟）下列实验操作、现象或变化、结论对应关系正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A、如果氢氧化钠已经变质，并且生成的碳酸钠很少，少量的稀盐酸不足以与氢氧化钠反应，则不产生气泡，该选项不正确。
B、镁燃烧生成的氧化镁部分扩散到空气中，不能验证质量守恒定律，该选项不正确。
C、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钠，看到有沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，溶液没变红，说明溶液中不含有氢氧化钠，该NaOH溶液完全变质，该选项正确。
D、加热时，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，黑色固体变红色，因此温室气体不一定是氢气，该选项不正确。
故选：C。
15．（2023•汉中一模）设置对比实验是科学探究的重要手段，下列对比实验不能达到相应实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】C
【解析】A、干燥的紫色石蕊试纸不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红色；湿润的紫色石蕊试纸通二氧化碳前不变色，说明水不能使紫色石蕊溶液变红色；通二氧化碳后变红色，说明二氧化碳与水反应生成了酸，酸能使紫色石蕊变红色，故选项对比实验能达到实验目的。
B、红热的铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热，生成黑色固体；红热的铁丝在空气中不能燃烧；说明铁丝燃烧的条件与氧气浓度有关，故选项对比实验能达到实验目的。
C、铁生锈是与氧气和水共同作用的结果，铁钉在潮湿的空气中能生锈，铁钉在干燥的空气中不能生锈，说明铁生锈需要与水接触，不能验证铁生锈是否与氧气有关，故选项对比实验不能达到实验目的。
D、左边试管的红磷与氧气（空气）接触，温度没有达到着火点，不能燃烧；中间试管的白磷与氧气（空气）接触，温度达到着火点，能燃烧；右边试管的白磷没有与氧气接触，温度达到着火点，不能燃烧，左边试管与中间试管对比说明可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点，中间试管与右边试管对比说明可燃物燃烧需要与氧气接触，可用来探究可燃物的燃烧条件，故选项对比实验能达到实验目的。
故选：C。
16．（2023•海南）某实验小组利用如图所示的装置开展了系列实验探究活动，将X滴加到锥形瓶中，根据Z中观察到的现象得出结论正确的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【解析】A、图中实验，水倒吸进入锥形瓶，说明硝酸铵溶于水吸热，使温度降低，使瓶内压强减小，故选项说法错误。
B、大理石的主要成分是碳酸钙，和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，Z中溶液变红，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，而不是CO2可使石蕊变红，故选项说法错误。
C、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，Z中白磷燃烧，说明燃烧需要氧气接触，故选项说法错误。
D、锌粒和稀硫酸反应生成氢气，一段时间后，将导管移出水面，产生的肥皂泡向上飘，说明氢气的密度比空气小，故选项说法正确。
故选：D。
17．（2024•新邵县一模）实验室用燃烧法测定某种氨基酸（CxHyOzNm）的分子构成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。按图所示装置进行实验，每步均充分反应。回答下列问题：
（1）实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是 排尽装置内的空气 。
（2）以上装置中需要加热的仪器有A和D两处，操作时应先点燃 D 处的酒精灯。
（3）实验测得B、C装置分别增重4.5克和8.8克，则该物质化学式中x、y之比为 2：5 。
（4）将B和C装置互换，则测得的氢元素的含量会 偏大 （选填“偏大”、“偏小”“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【解析】（1）空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等，本实验的测定原理氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气，测定生成物的量，推断出该氨基酸的分子构成，所以实验开始时，首先通入一段时间的氧气，其理由是排尽装置内的空气，防止干扰实验数据的测定，故填：排尽装置内的空气；
（2）分析实验装置可知，D装置作用是吸收没反应完的氧气，防止影响氮气体积的测定，所以要先点燃D装置的酒精灯，保证没反应完氧气全部被除去，故填：D；
（3）B装置增重4.5g，则生成水的质量为4.5g，则其中氢元素的质量为4.5g××100%＝0.5g，C装置增重8.8g，则生成二氧化碳的质量为8.8g，则其中碳元素的质量为8.8g××100%＝2.4g，依据化学反应前后元素守恒，则x：y＝：＝2：5，故填：2：5；
（4）气体通过溶液会带出水分，如果B和C装置互换，会使测定水的质量偏大，则测得的氢元素的含量偏大，故填：偏大。
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别黄铜（铜锌合金）与黄金
灼烧看颜色变化
B
除去CO2中少量的CO
将混合气体点燃
C
除去Cu粉中少量的Fe粉
加过量稀盐酸后过滤
D
鉴别NaCl和CaCO3固体
加水溶解，利用溶解性差异判断
目的
A.测定空气中氧气的含量
B.除去氯化钙溶液中的少量氯化氢
实验方案
改进
将红磷改为木炭
将过量氢氧化钙改为过量碳酸钙
目的
C.区分稀盐酸和稀硫酸
D.验证质量守恒定律
实验方案
改进
将紫色石蕊改为无色酚酞
将氢氧化钠改为硝酸银
实验编号及装置
实验步骤
实验现象
①天平
称量生锈的生铁片的质量
生锈的生铁片的质量为 m g
②装置甲
先通入一段时间 CO，然后加热；完全反应后，停止加热；继续通CO 至室温
生锈的生铁片变成光亮的银白色
③装置乙
将②中生成的光亮的银白色铁片放入稀
盐酸中，完全反应
试管中 溶液由无色变成浅绿色，有气泡放出 ；测得室温下
产生氢气的体积为 V L
实验操作
实验现象
实验结论
取样，加入过量氯化钙溶液，再滴加无色酚酞溶液
产生白色沉淀，溶液变红
氢氧化钠固体未完全消耗完
选项
实验目的
实验方法
A
检验一瓶无色溶液为稀盐酸
取样，加入少量AgNO3溶液，振荡
B
鉴别NaOH和NH4NO3两种固体
取样，加水溶解、触摸烧杯外壁
C
除去CaCO3固体中的少量CaCl2固体
加稀盐酸
D
除去CO2中的少量HCl
通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
A.证明CO2能与NaOH溶液反应
B.证明合金硬度比纯金属大
C.证明分子在不停地运动
D.比较铜与银的活动性强弱
选项
实验现象
结论
A
取两块干燥的玻璃片，对着哈气的玻璃片上有无色液滴出现，放在空气中的玻璃片无明显变化
呼出的气体中水蒸气的含量比吸入的空气中水蒸气的含量高
B
将带火星的木条放入集气瓶中，木条没有复燃
集气瓶内一定不含氧气
C
硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而放入盛有氧气的集气瓶中，燃烧发出明亮蓝紫色火焰
氧气浓度越大，硫燃烧越剧烈
D
点燃蜡烛熄灭时产生的白烟，蜡烛被重新点燃
白烟具有可燃性
选项
实验目的
实验设计
A
鉴别硬水和软水
观察颜色
B
比较纯铜和黄铜的硬度
将纯铜片与黄铜片相互刻画
C
鉴别羊毛纤维和涤纶
点燃后闻气味
D
除去二氧化碳中的氯化氢
将气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
选项
实验目的
实验设计
A
除去N2中混有的O2
将气体通过灼热的铜网
B
鉴别羊毛线和棉线
取样灼烧闻气味
C
除去二氧化锰中的氯化钾
加水溶解，过滤，蒸发结晶
D
区分硫酸钠溶液和氯化钠溶液
取样，加入氯化钡溶液
选项
实验操作
现象或变化
结论
A
向盛有NaOH溶液的试管中滴加几滴稀盐酸
没有气泡
该NaOH溶液没有变质
B
称量镁条在空气中燃烧前后质量
质量减少
不遵循质量守恒定律
C
向盛有NaOH溶液的试管中先滴加足量的硝酸钙溶液后在上清液中加几滴酚酞溶液
先看到有沉淀后看到溶液没变红
该NaOH溶液完全变质
D
将无色气体通入装有CuO粉末的玻璃管一段时间后，加热
黑色固体变红
无色气体一定为H2
A．探究二氧化碳与水反应生成酸
B．探究铁丝燃烧的条件与氧气浓度有关
C．探究铁的锈蚀条件
D．探究可燃物的燃烧条件
选项
X
Y
Z
现象
结论
A
水
NH4NO3
水
水倒吸进入锥形瓶
NH4NO3溶解放热
B
稀盐酸
大理石
滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水
溶液变红
CO2可使石蕊变红
C
过氧化氢溶液
MnO2
80℃热水和水下的一小块白磷
白磷燃烧
燃烧需要使可燃物温度达到着火点
D
稀硫酸
锌粒
肥皂水
一段时间后，将导管移出水面，产生的肥皂泡向上飘
氢气的密度比空气小
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