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2024年浙江省中考科学二轮复习化学部分
专题十三　实验方案的设计与评价
真题练习
考点1　实验方案的设计
1.(2022丽水,14,3分)某兴趣小组为探究“猪肝中的铁元素”,进行了以下实验:选用新鲜猪肝,如图操作,将猪肝中的铁转化为铁离子,再用硫氰化钾溶液检验(硫氰化钾溶液遇铁离子变红色)。有关该实验的说法正确的是　 (　　)
A.实验研究的问题是新鲜猪肝中是否含有铁离子
B新鲜猪肝中的铁是以游离态形式存在的
C.实验中获得的土黄色混合液属于溶液
D.新鲜猪肝中含铁元素的证据是滴加硫氰化钾溶液后溶液变红
2.(2023宁波,22,6分)某电厂的粉煤灰含有Al2O3,还有少量的FeO、Fe2O3和其他成分。其他成分不溶于水、不与酸反应。以该粉煤灰为原料制备Al2O3,流程如下:
(1)“酸浸”过程中,稀硫酸与Fe2O3反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
(2)流程图中,操作Ⅰ的名称是　　　　　。
(3)“氧化”过程发生的反应为2FeSO4+H2SO4+H2O2 Fe2(SO4)3+2H2O,其中H2O2中氧元素化合价为-1价。该化学反应中化合价升高的元素是　　　　。
3.(2023金华,25,4分)某混合气体由CO、CO2、H2、水蒸气中的两种组成。小金利用下图的装置探究其成分(所用药品均足量,反应均完全)。
(1)检查装置气密性:在甲、丙装置中倒入适量的水,关闭丙丁之间止水夹,往甲装置中鼓入一定量空气后,停止鼓气。如果气密性良好,甲装置中广口瓶内观察到的现象是　　　　　　　　　　　。
(2)实验过程中,先点燃丁处酒精灯,再通入混合气体,过一会点燃乙处酒精灯,先观察到丙装置中澄清石灰水变浑浊,过一会观察到乙装置中黑色粉末变红,甲装置电子天平读数恒定不变,则原混合气体组成可能是　　　　。
4.(2021温州,29,6分)工业上常用碳酸镁矿石(主要成分是难溶于水的碳酸镁,杂质不溶于水也不与酸反应)与稀硫酸反应来制备硫酸镁。硫酸镁在不同温度时的溶解度如下表所示。
温度/℃ 60 80 90 100
硫酸镁溶解度/克 54.6 55.8 52.9 50.4
制备流程如图。
(1)用150千克溶质质量分数为98%的浓硫酸配制9.8%的稀硫酸,需要水　　　　千克。
(2)小明模拟工业制备硫酸镁晶体,将碳酸镁矿石和稀硫酸充分反应后过滤,发现滤液中含有硫酸。为了测定所得滤液中硫酸镁和硫酸的质量比,他取少量滤液倒入烧杯,将溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液逐渐加入。除要知道实验前氢氧化钠溶液质量外,实验中还要通过测量获取哪两个数据,才可计算硫酸镁与硫酸的质量比 　 。
[硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式:MgSO4+2NaOH Mg(OH)2↓+Na2SO4]
(3)小明将除去杂质后的滤液加热至90 ℃,得到硫酸镁浓溶液,继续加热,观察到晶体快速析出。其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
5.(2021丽水,35,6分)学校组织春游,小科准备了一份“自热火锅”(图甲),他撕开包装看到了内部结构(图乙),并了解到相关信息(图丙)。
相关信息
食盒材料:无污染,可再生;
发热包主要成分:氧化钙、铝粉、碳酸钠;
铝粉作用:在碱性热水中能发生反应产生氢气,缓慢放热。
丙
小科按食用方法进行如下操作:①加热盒中倒入适量冷水,将发热包放入冷水中;②放上食盒,加入食材并倒入适量的饮用水,扣紧盒盖。在等待食物煮熟过程中,小科发现加热盒逐渐变烫、盒内传出“嘶嘶”的声音、盒盖小孔的上方有水汽。请结合火锅“自热”过程解释盒盖上小孔的作用。　 　 　 　 　 　 　 　　。
考点2　实验方案的评价
6.(2022杭州,29,8分)同学们用4%的NaOH溶液和8%的CuSO4溶液制备Cu(OH)2,有同学并未得到预期的蓝色沉淀,而是得到浅绿色沉淀(经测定为碱式硫酸铜);还有同学观察到一段时间后蓝色沉淀中出现黑色物质(经测定为氧化铜)。针对这些异常现象,小金在室温下进行了以下探究:
探究1:生成沉淀颜色与反应物的质量比的关系
两种溶液取用的质量及实验现象如表所示(两种溶液混合后充分振荡试管):
编 号 4%的NaOH溶液的质量/g 8%的CuSO4溶 液的质量/g 沉淀颜色 出现黑色物质所等待的时间/min
① 2 2 浅绿色 不出现
② 4 待填 蓝色中混 有浅绿色 5
③ 6 2 蓝色 3
(1)根据探究目的及相关实验现象,②中8%的CuSO4溶液的质量应为　　　　g(选填“2”“4”或“6”)。
(2)③中生成蓝色沉淀的化学方程式为　 　。
探究2:Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系
按探究1中③的方法制备5份含蓝色沉淀的混合物,处理方式和实验结果如表所示:
编号 ① ② ③ ④ ⑤
处理 方式 不做 处理 直接 向试 管中 加 8 mL 水 直接 向试 管中 加 16 mL 水 滤出蓝 色沉淀, 洗涤至 中性后 放入洁净 试管,加 8 mL水 滤出蓝 色沉淀,洗 涤至中性 后放入洁 净试管,加 8 mL 4%的 Na2SO4溶液
编号 ① ② ③ ④ ⑤
出现黑 色物质 所等待 的时间 /min 3 11 17 不出现 不出现
(3)判断④中的蓝色沉淀已洗涤至中性的操作是　 　。
(4)分析实验结果,可得出Cu(OH)2分解难易与溶液碱性强弱的关系是　 　。
模拟练习
基础练习
一、选择题(每小题3分,共6分)
1.(2022宁波)下列实验方案不能达到实验目的的是 (　　)
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别酱油和食醋 闻气味
B 检验氢氧化钠是否变质 溶于水,滴加酚酞试液
C 探究水的组成 检验水电解后产生的气体
D 粗盐提纯 溶解、过滤、蒸发
2.(2023杭州一模)下列依据实验目的所进行的操作,正确的是 (　　)
选项 实验目的 操作
A 分离N2和O2 通过灼热的木炭
B 除去混在氨气中的二氧化碳 把混合气体通入足量氢氧化钠溶液中,再通入浓硫酸中
C 从空气中获取纯净的氮气 用硫燃烧除去空气中的氧气
D 鉴别硝酸铵和氯化钠固体 取样,加适量的水溶解,测量前后温度变化
二、非选择题(共4分)
3.(2022宁波)(4分)久置的镁带表面会有一层灰黑色固体。为了测量久置镁带中金属镁的质量分数,同学们提出了两种实验方法:
物理方法:取一定质量的镁带,用砂纸打磨,除尽表面的灰黑色固体,根据剩余固体质量计算金属镁的质量分数。
化学方法:取一定质量的镁带,与足量的稀硫酸反应,根据测得生成气体的体积计算金属镁的质量分数。
(1)经讨论,同学们否定了物理方法。理由是打磨过程中　　　　　　　。
(2)常温、常压下氢气密度已知,因此大家认为化学方法可行。
{老师提示:镁与稀硫酸反应放热;灰黑色固体除了氧化镁之外,还存在少量碱式碳酸镁[MgCO3·Mg(OH)2],它与酸反应会产生CO2气体;碱石灰是CaO和NaOH的混合物}
同学们从下列装置中选择合适的装置,组装并进行实验。
ABCD
①上图虚线框内有一种测量体积的仪器(未画出),该仪器是　　　　　　。
②完成该实验应选择的装置为　　　　(填字母)。
③结合实验方法和选择的装置分析,会造成实验结果不准确的是　　　　　　　。
A.加入稀硫酸不足,镁带有剩余
B.装置气密性不好
C.反应结束,立即读数
提升练习
一、选择题(每小题3分,共6分)
1.(2023绍兴一模)下列设计的实验方案能达到实验目的的是 (　　)
　
　
A.①同种物质在不同溶剂中的溶解性
B.②测定空气中氧气的体积分数
C.③不同催化剂对H2O2分解速率的影响
D.④可燃物燃烧需要温度达到着火点
2.(2023宁波一模)下列实验操作与实验目的或结论一致的是(　　)
选项 实验操作 实验目的或结论
A 某钾盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体 说明该钾盐一定是KHCO3
B 向NaOH和Ca(OH)2混合溶液中加入过量的Na2CO3溶液后过滤 得到纯净的NaOH溶液
C 把2根铜丝分别浸入FeCl2溶液和AgNO3溶液 比较Fe、Cu、Ag的金属活动性
D 将NaNO3、HCl、CaCl2和KOH四种溶液两两混合 鉴别四种溶液
二、非选择题(共19分)
3.(2022台州)(7分)在研究酸和碱之间发生的反应时,把稀盐酸滴入氢氧化钡溶液中,得到无色溶液A。无色溶液A中除了氯化钡还有什么 某同学进行了如下实验:
实验一 实验二
猜想 可能还有盐酸 可能还有氢氧化钡
实验过程 在试管中加入2~3颗锌粒,再滴加少量无色溶液A 在试管中加入少量无色溶液A,再滴加2~3滴氯化铁溶液
实验现象 无气泡产生 有　②　色沉淀产生
实验结论 无色溶液A不含　① 无色溶液A含有氯化钡和氢氧化钡
(1)请把表格内容填写完整:①　　;
②　　　　。
(2)该同学为了从无色溶液A中得到纯净的氯化钡晶体,请你帮他写出合理的方法:　
　 　。
4.(2023杭州一模)(4分)有些物质之间能发生化学反应但无明显现象,为确定两物质间反应是否真正发生,甲同学选取了课题“二氧化碳气体通入氢氧化钠溶液时,它们之间是否发生了化学反应 ”如图进行了科学探究。
(1)确定两物质间反应是否发生的依据:　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)某同学质疑上述实验设计,质疑的依据是　　　　　　　　　　　　。
5.(2022金华)(8分)某项目学习小组用传感器开展“影响铁锈蚀因素”的探究,设计如图1所示实验装置并完成实验。实验过程中,传感器采集数据绘制得到如图2的甲、乙两幅曲线图。
【资料1】一定条件下,碳和氯化钠溶液可加快铁的锈蚀,但它们本身不参加反应。
【资料2】该实验步骤如下:
①检查装置气密性;
②装药品,将5克铁粉和2克碳粉加入锥形瓶,并加入2毫升饱和氯化钠溶液;
③立即塞紧橡皮塞,橡皮塞上已插有一支装有5毫升稀盐酸的注射器及传感器;
④观察现象,采集数据。
图2
用所学知识及以上资料信息完成下列问题:
(1)实验进行一段时间后,注射器中的盐酸会自动注入瓶内,原因是　 　。
(2)图2甲、乙曲线图中,0~t1 s段温度升高,瓶内压强减小;t2~t3 s段温度升高,瓶内压强增大。解释产生这两个不同现象的原因。　 　。
专题十三　实验方案的设计与评价
真题练习
1.D　
2.答案　(1)Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O　(2)过滤　(3)Fe(或“铁”)
3.答案　(1)长导管中液柱液面高于瓶内液面并保持稳定
(2)①CO2、H2;②CO2、CO　
4.答案　(1)1 350　
(2)刚出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量;不再出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量(其他合理答案也可)　
(3)继续加热温度升高,硫酸镁溶解度减小,且溶剂快速蒸发　
5.答案
等级 回答
水平Ⅰ 原理正确、逻辑严密、表达完整
示例:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。氢气和水汽化产生的水蒸气使盒内气压变大。盒内的空气、氢气、水蒸气在受热后,体积膨胀,也使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险
水平Ⅱ 原理正确、逻辑较严密、表达较完整
示例1:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。盒内的空气、氢气在受热后,体积膨胀,使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险
示例2:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。氢气和水汽化产生的水蒸气使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险
水平Ⅲ 原理单一、逻辑不严密、表达不完整
示例1:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热。盒内的空气、氢气在受热后,体积膨胀,使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险
示例2:铝粉在碱性热水中能反应产生氢气,缓慢放热。盒内的空气、氢气在受热后,体积膨胀,使盒内气压变大。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险
水平Ⅳ 原理缺少、逻辑混乱、表达不完整
示例1:盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险
示例2:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,并产生大量的热
示例3:铝粉在碱性热水中能发生反应产生氢气,缓慢放热。盒盖上的小孔便于气体排出,避免盒内气压过大,造成危险
水平Ⅴ 没有作答或答案与情境无关
6.答案　(1)2 (2)2NaOH+CuSO4 Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3)取最后一次洗涤液,滴入1~2滴无色酚酞试液,观察到无色酚酞试液不变色
(4)溶液的碱性越强,Cu(OH)2越易分解
模拟练习
基础练习
1.B　
2.D　
3.答案　(1)镁会被磨掉
(2)①量筒(或量杯)　②ABC　③ABC
提升练习
1.D　
2.C　
3.答案　(1)①盐酸(HCl)　②红褐　(2)加入适量(或足量)的稀盐酸,充分反应后蒸发结晶
4.答案　(1)试管内液面上升(或液体进入试管中)
(2)H2O+CO2 H2CO3(或二氧化碳会溶解在水中或二氧化碳和水反应也会使液体进入试管)
5.答案　(1)当瓶内气压减小到一定程度,大气压将注射器的活塞下压(或瓶内气压减小,盐酸被吸入瓶内)
(2)
等级 回答
高水平 回答 能综合多个要素辩证地进行解释,原理正确,逻辑科学,要素齐全
示例: 铁生锈消耗氧气的同时放出热量,反应放出的热量使温度升高,压强增大,消耗氧气会使瓶内压强减小,但由于消耗氧气减小的压强大于温度升高增大的压强,所以0~t1s段温度升高,压强减小 因瓶内压强减小,盐酸被压入瓶内,盐酸与铁反应产生氢气放出热量,反应放出的热量使温度升高,压强增大,反应产生的氢气会使瓶内压强增大,所以t2~t3 s段温度升高,压强增大
中上水平 回答 能从部分要素进行解释、原理部分正确,逻辑比较清晰,缺少部分要素
示例: 铁生锈消耗氧气的同时放出热量,反应放出的热量使温度升高,压强增大,消耗氧气会使瓶内压强减小 盐酸与铁反应产生氢气、放出热量,反应放出的热量使温度升高,压强增大,反应产生的氢气会使瓶内压强增大
中下水平 回答 只能对其中某1~2个要素作出单一解释
示例1: 铁生锈消耗氧气的同时放出热量,反应放出的热量使温度升高,压强增大 示例2: 铁生锈消耗氧气会使瓶内压强减小,盐酸与铁反应产生氢气,压强增大
低水平 回答 不能运用相关科学原理作出解释或同义反复或不作答
示例:铁生锈使瓶内气压增大或盐酸与铁锈反应使气压增大等

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