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5.4 实验设计与探究

一、基础知识
1、科学探究的基本过程一般要：
提出问题、 、制订计划、进行实验、 、解释与结论、反思与评价和表达与交流。
2、实验设计的总体思路：
明确 （即弄清楚实验原理）；根据要求正确选择 ；设计 和操作步骤；分析得出结论。
3、解答此类题目的要求
（1）明确实验设计的基本要求
① ：实验对象为制取物质或判定物质性质的实验，首先保证原理的正确性。
② ：设计实验要注意仪器的性能，所用原料资源丰富，廉价易得。
③ ：a：点燃可燃性气体的实验之前，必须要 ，防止爆炸。
b：进行有毒气体实验，应在通风橱中进行，并注意尾气处理，避免中毒。
④ ：实验设计操作简便，装置简单，实验现象明显。
实验设计基本思路
明确 ；选择 ；设计 ；记录实验 ；分析得出结论。
实验方案的评价
明确评价的内容：
①方案在理论上是否 ，具有严密性；
②在安全的前提下，操作是否 ；
③从经济角度，是否 、降低成本和提高产量；
④从环境角度评价，是否会对环境 ；
熟悉解题的一般步骤
明确目的；确定 ；评价实验方案的优劣（或可行性）；提出 。

考点一：实验方案的设计
【2016江苏连云港】下列根据实验目的所设计的实验方案正确的是（　　）
选项
实验目的
实验设计
A
除去CO2中的CO
点燃
B
测定某地雨水是否为酸雨
加无色酚酞，观察颜色变化
C
鉴别NH4Cl和（NH4）2SO4
加入熟石灰研磨，闻气味
D
探究燃烧的条件之一是需要可燃物
用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯火焰上加热片刻，观察现象
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的；故选项根据实验目的所设计的实验方案错误；21*cnjy*com
B、测定某地雨水是否为酸雨，不能加无色酚酞，因为酸雨是pH小于5.6的雨水，酚酞溶液遇酸性溶液不变色，故选项根据实验目的所设计的实验方案错误；
C、NH4Cl和（NH4）2SO4均属于铵态氮肥，加入熟石灰研磨，均放出有刺激性气味的气体，不能鉴别，故选项根据实验目的所设计的实验方案错误；
D、用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯火焰上加热片刻，酒精能燃烧，水不能燃烧，说明燃烧的条件之一是需要可燃物，观察现象故选项根据实验目的所设计的实验方案正确。
故选D。
【点评】本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体设计时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
变式跟进1 【2017江苏镇江】下列实验设计正确的是（　　）
A．用活性炭软化硬水
B．用燃烧法区分聚乙烯和聚氯乙烯
C．用托盘天平称取6.45g食盐
D．用NaOH溶液除去CO2中的HCl
考点二：实验方案的评价
【2016山东青岛】菠菜中含有一种有机物﹣草酸，将草酸隔绝孔空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物，为了探究上述反应生成的碳的氧化物成分，某同学设计了如图所示实验，下列说法不正确的是（　　）
A．乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案
B．丙装置玻璃管中若发生化学反应，则一定为置换反应
C．若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳
D．若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳
【答案】B
【解析】草酸隔绝空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳会与氢氧化钠反应，一氧化碳在高温的条件下会与氧化铁反应生成二氧化碳，所以：
A、甲中的澄清石灰水变浑浊，说明混合气中含有二氧化碳，丙中的红色固体变成黑色，说明混合气中含有一氧化碳，所以乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案，故A正确；
B、丙装置玻璃管中若发生的化学反应是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，不属于置换反应，故B错误；
C、若甲试管内溶液变浑浊，说明含有二氧化碳，丁试管内无明显现象，说明不含一氧化碳，则该碳的氧化物成分为二氧化碳，故C正确；
D、甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳，故D正确。
故选B。
【点评】要明确评价的内容，考虑严密性、操作是否简便易行、是否会污染环境等。
变式跟进2【2017山东济宁】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．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
考点三：实验探究
【2016山东德州】小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示），她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂，为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，震荡，观察到试管中溶液颜色没有变化．于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：
（1）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：
①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③盐酸过量。
小明同学却断定不可能“氢氧化钠有剩余”，他的理由是：　 　；
（2）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证，请根据相关内容填写如表：
试验方法
可能观察到的现象
结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中。
如果　 　。
则盐酸过量
如果　 　。
则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
（3）经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的．你认为其中不正确的是　 　（填序号）。2-1-c-n-j-y
A．生锈的铁钉 B．碳酸钠粉末 C．硫酸钠粉末 D．氢氧化铜
（4）如图曲线能够表示小红所做试验中溶液pH变化趋势的是　 　（填序号）。
【答案】（1）观察到试管中溶液颜色没有变化，说明溶液一定不显碱性，所以不可能是氢氧化钠有剩余；
（2）
试验方法
可能观察到的现象
结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中。
如果 有气泡冒出
则盐酸过量
如果 没有气体生成
则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
（3）C；
（4）C
【解析】（1）向试管中滴加几滴无色酚酞试液，震荡，观察到试管中溶液颜色没有变化，说明溶液一定不显碱性，所以不可能是氢氧化钠有剩余；21cnjy.com
（2）将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中．如果有气泡冒出，则盐酸过量；如果没有气体生成，则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；【出处：21教育名师】
（3）A、酸能与生锈的铁钉反应；
B、碳酸钠粉末与酸反应产生二氧化碳气体；
C、硫酸钠粉末与酸不反应；
D、氢氧化铜与盐酸反应产生氯化铜和水。
（4）氢氧化钠溶液的pH＞7，向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，碱性减弱，盐酸过量，溶液的pH＜7。
【点评】实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础。
变式跟进3【2015广西柳州】小明学习了中国化学家侯德榜发明的候氏制碱法的反应原理，发现最终产物是Na2CO3．他对制“碱法”的名称产生了疑问，带着疑问去查找资料发现：Na2CO3属于　 　类（填酸、碱、盐），俗名　 　，是一种重要的化工原料，水溶液显碱性．他又对Na2CO3水溶液显碱性的原因产生了兴趣。
【提出问题】Na2CO3溶液显碱性的原因是什么？
【查阅资料】①NaCl、CaCl2溶液显中性，Cl﹣对溶液的酸碱性没有影响．
②Na2CO3在水中全部电离生成Na+和CO32﹣。
【提出猜想】猜想一：Na+与水作用，使溶液显碱性
猜想二：水分子单独起作用，使溶液显碱性
猜想三：　 　
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
将一定量的NaCl溶于水，滴入2滴酚酞
溶液不显红色
猜想一不成立
向一定量的蒸馏水中滴入2滴酚酞
溶液不显红色
猜想二不成立
将一定量的Na2CO3溶于水，滴入2滴酚酞，再向溶液中加入适量的CaCl2
溶液先显红色，加入CaCl2后红色消失，出现　 　
猜想三成立
【讨论与交流】小明与老师和同学们进行交流，大家肯定了他的结论：Na2CO3溶液显碱性是因为在溶液中生成了新的微粒．请你写出可能产生的微粒　 　（至少填两种）。他们在交流中还发现强碱与强酸反应生成的盐溶液显中性，强酸与弱碱反应生成的盐溶液显酸性，强碱与弱弱酸反应生成的盐溶液显碱性。Na2CO3溶液可以看成是强碱与弱弱酸反应生成的盐溶液，所以显碱笥．由此可推出NH4Cl溶液显　 性，KNO3溶液显　 　性。
1、【2015广西百色】下列做法不能达到实验目的是（　　）
A．区别羊毛线和涤纶线﹣﹣灼烧，闻产生气体的气味
B．鉴别铁粉和氧化铜﹣﹣滴加稀硫酸
C．区分氯化钾和氯酸钾两种白色固体﹣﹣加水溶解
D．除去二氧化碳中的水蒸气﹣﹣把混合气体通过浓硫酸
2、【2016山东菏泽】某同学对下列4个实验都设计了两种方案，其中方案一、方案二都合理的是（　　）
选项
A
B[源:学_科_网Z_X_X_K]
C
D
实验
目的
除去铜粉中少量的铁粉
检验某气体为CO2
鉴别硫酸钾和硝酸铵两种化肥
证明氯化钠溶液和稀盐酸
方案一
用磁铁吸引
带火星的木条复燃
看外观
加紫色石蕊试液
方案二
加稀盐酸
加澄清石灰水
加熟石灰研磨闻气味
加硝酸银溶液
A．A B．B C．C D．D
3、【2016江苏南通】通过下列实验，能达到实验目的是（　　）
A．
验证HC1分子发生了运动 B．验证质量守恒定律

C．验证浓硫酸遇水放热 D．验证氧气支持燃烧
4、【2016山东滨州】下表列举了法拉第《蜡烛的故事》中涉及的部分问题及对问题的回答，其中“对问题的回答”属于“设计实验方案”的是（　　）21教育网
选项
问题
对问题的回答
A
吹灭蜡烛时产生的白烟是什么
主要成分是烛油蒸气
B
火焰为什么向上？
热气流上升，形成对流
C
火焰明亮的原因是什么？
与火焰中的碳颗粒有关，碳颗粒会影响火焰明亮程度
D
火焰不同部位温度高低如何比较？
用一张纸在火焰中心一掠，观察纸张的变色情况
A．A B．B C．C D．D
5、【2017广东深圳】为了达到相应的实验目的，下列实验设计不合理的是（ ）
A、分离H2O2和MnO2制O2后的固液混合物 B、除去CO中的CO2气体C、 区分NaCl、NH4NO3、NaOH三种固体 D、探究可燃物燃烧的条件
6、【2017江苏连云港】下列实验方案能达到实验目的是（　　）
实验目的
实验方法
A
除去KCl固体中的KClO3
加入少量MnO2固体，加热
B
鉴别硬水和软水
滴加肥皂水振荡，观察产生气泡的情况
C
比较人体吸入气体和呼出气体中O2的含量
将带火星的木条分别插入两种气体中
D
探究稀盐酸和NaOH溶液是否完全反应
向反应后溶液中加入AgNO3溶液
A．A、 B．B、 C．C、 D．D、
7、【2017广东广州】化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实验方案。
下列说法不正确的是（　　）
A．由实验甲可知金属活动性：Al＞Cu
B．由实验乙可知金属活动性：Cu＞Ag
C．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag
D．实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究
8、【2017山东烟台】下列实验操作能达到实验目的是（　　） （多选）
选项
实验目的
主要实验操作
A
分离CaO与CaCO3固体混合物
加水充分溶解后，过滤
B
鉴别NH4NO3和NaCl
分别加熟石灰研磨，闻气味
C
除去CaCl2溶液中混有盐酸
加入过量的CaCO3，过滤
D
检验Na2CO3溶液中含有NaOH
加入足量Ba（OH）2溶液，再滴加酚酞
A．A B．B C．C D．D
9、【2017山东济宁】下面对有关实验的设计与解释，不合理的是（　　）

实验内容
试剂与方法
结论与解释
A
分离CaCO3和CaO
加水溶解、过滤
CaO溶于水
B
除去BaSO4中的BaCO3
加稀盐酸、过滤
BaCO3溶于稀盐酸
C
鉴别NaOH、Na2SO4
滴加酚酞试液
NaOH溶液显碱性
D
检验溶液中的Mg2+
滴加NaOH溶液
Mg（OH）2不溶于水
A．A B．B C．C D．D
【2017江苏无锡】为验证“加热碳酸氢铵”所发生的变化，两同学分别用甲、乙所示
装置进行实验，发现两实验中碳酸氢铵固体均消失，乙实验中还观察到无水硫酸铜变蓝、浸有酚酞试液的棉球变红、澄清石灰水变浑浊。21世纪教育网版权所有
资料：无水硫酸铜呈白色，遇水后呈蓝色。
下列说法错误的是（ ）
A.甲实验不如乙实验环保
B．只根据甲实验“固体消失” 这一现象，可验证碳酸氢铵发生了分解
C．乙实验有利于学生分析“固体消失” 的原因
D. 只根据乙实验的现象，可验证NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
11、【2017山东威海】在实验室中，仅用下表提供的仪器和药品，就能达到相应实验目的是（　　）
编号
仪器
药品
实验目的
A
试管、胶头滴管
未知溶液、Ba（NO3）2溶液、稀硝酸
检验未知溶液中是否含有SO42﹣
B
试管、胶头滴管
ZnSO4溶液、铜片、铁丝
证明Cu、Zn、Fe的佥属活动性
C
试管、胶头滴管
久置的NaOH溶液、酚酞
检验久置的NaOH溶液是否完全变质
D
烧杯、漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）、药匙
粗盐、蒸馏水
除去粗盐中的难溶性杂质
A．A B．B C．C D．D
12、【2017广西桂林】下列实验操作、现象与结论一致的是（　　）
序号
实验操作
现象
结论
A
向久置空气中的NaOH固体滴加盐酸
产生气泡
NaOH已部分变质
B
向某无色溶液滴入紫色石蕊试液
溶液变蓝
该溶液一定是碱溶液
C
将燃着的木条伸入盛满某气体的集气瓶中
木条熄灭
该气体是CO2
D
向碘化钾、稀硫酸和淀粉的混合液中加入某食用盐
溶液变蓝
该食用盐为加碘食盐
A．A B．B C．C D．D
13、【2017山东泰安】现有含杂质的硝酸钠溶液，为确定其组成，某同学设计了如下实验．下列判断正确的是（　　）【来源：21·世纪·教育·网】
A．无色溶液B的溶质只有硝酸钙
B．该实验中涉及的基本反应类型不止一种
C．原溶液中的杂质只有氯化钙
D．原溶液中的杂质可能由氯化钙、硝酸钙、氯化钠组成
14、【2017山东德州】下列四个实验方案设计不合理的是（　　）
选项
实验目的　
实验方案　
　A
鉴别氯化铵和尿素
分别加热熟石灰粉末研磨，闻气味
　B
鉴别硝酸铵和氯化钠
分别加适量水，用手触摸容器壁
　C
　鉴别硫酸铜溶液和稀盐酸
分别观察溶液颜色
　D
鉴别烧碱溶液和石灰水
分别滴加酚酞试液，观察颜色变化
A．A B．B C．C D．D
15、【2017广西玉林市】某兴趣小组为了区分氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液，设计了如下图所示的四组实验方案，请按要求回答问题．【版权所有：21教育】
（1）上述实验方案中能达到实验目的是　 　（填字母序号）。
（2）C组实验中发生反应的化学方程式为　 　。
【继续探究】实验结束后，小组的同学将A、B、C、D四组实验八支试管中的物质倒入同一个烧杯中，最终得到无色透明的溶液。21教育名师原创作品
【分析讨论】
①烧杯中能跟稀盐酸发生化学反应的物质有　 　种（酚酞除外）。
②最终得到的溶液中：一定含有的溶质是　 （填化学式，下同），一定不含有的溶质是　 　，可能含有的溶质是　 　。
【实验验证】为了验证最终得到的溶液中可能含有的溶质是否存在，小组的同学取少量烧杯中的溶液于试管中，向其中逐滴加入碳酸钠溶液直至过量，观察到　 　，证明含有该溶质。
【拓展延伸】小组的同学把D组实验方案中的二氧化碳换成二氧化硫，达到同样实验效果．二氧化硫跟氢氧化钙反应的化学方程式为　 　。
选择题
1、【2016广西南宁市一模】下列实验方案设计不合理的是（　　）
选项
实验内容
操作或所用试剂
A
除去CO中混有的CO2
点燃
B
鉴别氯化铵和氯化钾
加熟石灰，混合研磨
C
除去铜中混有的氧化铜
加过量稀硫酸，过滤
D
除去氧化钙中混有的碳酸钙
高温煅烧
A．A B．B C．C D．D
2、【2016山东日照模拟】下列实验设计不能达到实验目的是（　　）
A．加入过量稀盐酸除去氢氧化钠溶液中混有的少量碳酸钠
B．用在空气中灼烧的方法去掉氧化铜中的铜
C．加入熟石灰，然后用研磨的方法鉴别氯化钾与氯化铵固体
D．用水鉴别碳酸钙和氢氧化钠两种粉末状固体
3、【2016广东广州二模】控制变量法是实验探究的重要方法，下列实验方法的设计中，能达到实验目的是（　　）www.21-cn-jy.com

A．图甲比较铁、铜的金属活动性强弱
B．图乙探究金属的锈蚀是否需要水
C．图丙探究MnO2对H2O2分解的催化作用
D．图丁探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
4、【2016江苏苏州二模】请预测下列实验不可能成功的是（　　）
A．将一根玻璃管插入蜡烛火焰引出“白烟”
B．用过滤法使硬水转化成软水
C．用鸡蛋壳和食醋制取二氧化碳
D．用紫甘蓝和酒精自制酸碱指示剂
5、【2016广西桂林三模】下列问题的研究中，没有利用对比实验思想方法的是（　　）
 
A．研究空气中氧气的含量 B．研究微粒的运动
 
C．研究木炭在氧气在燃烧 D．研究铁生锈的条件
6、【2017江苏常州二模】下列课外实验没有科学依据的是（　　）
A．点燃浸有酒精溶液的手绢可能烧不坏
B．用灼烧的方法区别黄铜和黄金
C．用食品级的小苏打和柠檬酸等自制汽水
D．将鸡蛋放入盐水中变成“软壳蛋”
7、【2017广东深圳二模】某化学兴趣小组，为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，设计了如下图所示的四个实验方案，其中不能达到目的是（?? ）
A、 B、 C、 D、 8、【2017广西一模】下列实验方法一定能达到实验目的是（　　）
选项
实验目的
实验方法
A
检验一瓶气体是否为CO2
将燃着的木条伸入瓶中
B
鉴别H2和CH4
分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯
C
鉴别石灰石和烧碱
加入适量的稀盐酸
D
比较Zn、Cu、Ag的金属活动性
将Zn和Cu分别放入AgNO3溶液中
A．A B．B C．C D．D
9、【2017山东莱芜一模】根据维生素C能够使紫色高锰酸钾溶液褪色的原理，用如图所示的实验可以测定出苹果汁和橙汁中维生素C含量的相对多少．要得出正确结论，实验过程中不需要进行控制的条件是（　　）

A．烧杯中溶液的体积
B．两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积
C．烧杯中紫色高锰酸钾溶液的浓度
D．胶头滴管滴出的果汁的滴数
10、【2017广西贵港二模】下列实验方案中，不能达到实验目的是（　　）
选项
实　验　目　的
实　验　方　案
A
检验二氧化碳气体中含有少量一氧化碳
将混合气体依次通过灼热的氧化铁和澄清石灰水，观察澄清石灰水的变化
B
除去BaCl2溶液中的Ba（OH）2溶液
加入适量的稀盐酸
C
鉴别硬水和软水
加肥皂水搅拌
D
探究燃烧的条件之一：温度达到着火点
用导管分别对准浸没在热水和冷水中的白磷通氧气
A．A、 B．B、 C．C、 D．D、
11、【2017山东临沂一模】某同学对下列4个实验都设计了两种方案，其中方案一、方案二都合理的是（　　）2·1·c·n·j·y
选项
A
B
C
D
实验目的
除去铜粉中少量的铁粉
检验某气体为CO2
鉴别硫酸钾和硝酸铵两种化肥
证明氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液
方案一
用磁铁吸引
带火星的木条复燃
看外观
加紫色石蕊试液
方案二
加稀盐酸
加澄清石灰水
加熟石灰研磨闻气味
加入稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
12、【2017山东淄博一模】如图所示实验，不能达到实验目的是（　　）
   
A．探究燃烧条件 B．收集CO2验满 C．测定空气中O2的含量 D．研究CO2的性质
13、【2017广东一模】M是生活中常见的金属，MSO4溶液是无色液体，某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？
【猜想与假设】小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小强的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是　 　。
【设计与实验一】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如表的实验（试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸）；21·世纪*教育网
实验操作
M丝插入试管①中
铜丝插入试管②中
铝丝插入试管③中
实验结论
刚开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
M＞Cu：　 　
几分钟后的现象
有少量气泡产生
无气泡
有大量气泡产生
　 　
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因，该原因是　 　。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取粗细相同，打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验：
（1）试管乙中观察到的现象是　 　。
（2）试管丙中反应的化学方程式为　 　。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管　 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。
【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。
【评价与反思】实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思：
（1）影响金属与酸反应速率快慢的因素，除了相互反应的金属和酸的性质外，还有　 　（任写一种）。
（2）探究金属活动性顺序时，除了上述实验中已经用到的两种方法外，还可以根据　 　进行判断（任写一种）。

14、【2017广西钦州三模】某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂．因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究．
【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么？
【猜想】
猜想一：只有CaCl2；
猜想二：　 　；
猜想三：含有CaCl2和Ca（OH）2；
猜想四：含有CaCl2、HCl和Ca（OH）2。
同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是　 　。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【进行实验】同学们设计可如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的．请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象。
方案
实验步骤
实验现象
方案一
取少量溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液
　 。 　
方案二
取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液
　 。　
方案三
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入　 　。
产生气泡
【反思交流】
要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的　 　，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为　 　。
15、【2017山东济南二模】甲、乙两个化学研究小组的同学对生活中的一些金属材料，进行了一系列的研究。
（1）甲组同学收集了一些废铜屑，他们欲用这些废铜屑制取硫酸铜，设计了如下两个方案：
方案1：Cu  CuOCuSO4
方案2：CuCuSO4[已知Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O]
从绿色化学的观点出发，上述两个方案中，你认为合理的是方案　 　。对比两个方案，简述你的选择理由　 　。
（2）乙组同学收集了一些古代的铜质钱币，并对表面的绿色物质进行了研究．通过查阅资料得知，该绿色物质俗称铜绿，主要成分Cu2（OH）2CO3。
①乙组同学通过实验，得出铜锈蚀的一般条件是：铜与空气中的氧气、水共同作用的结果．对于这个结论你认为还应补充的一个重要影响因素是　 　。
②取一定量的碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]放入盛有一定质量稀硫酸的烧杯中，恰好完全反应后过滤，得到160g CuSO4的不饱和溶液．再向该溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，产生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液质量的关系曲线如图所示．当滴入10%的NaOH溶液120g时（即B点），试通过计算，求此时所得不饱和溶液的质量（计算结果精确至0.1g）。



5.4 实验设计与探究

一、基础知识
1、科学探究的基本过程一般要：
提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价和表达与交流。
2、实验设计的总体思路：
明确实验目的（即弄清楚实验原理）；根据要求正确选择仪器和药品；设计实验装置和操作步骤；分析得出结论。
3、解答此类题目的要求
（1）明确实验设计的基本要求
①科学性：实验对象为制取物质或判定物质性质的实验，首先保证原理的正确性。
②可行性：设计实验要注意仪器的性能，所用原料资源丰富，廉价易得。
③安全性：a：点燃可燃性气体的实验之前，必须要检验气体的纯度，防止爆炸。
b：进行有毒气体实验，应在通风橱中进行，并注意尾气处理，避免中毒。
④简约性：实验设计操作简便，装置简单，实验现象明显。
实验设计基本思路
明确目的原理；选择仪器药品；设计装置步骤；记录实验现象和数据；分析得出结论。
实验方案的评价
明确评价的内容：
①方案在理论上是否科学合理，具有严密性；
②在安全的前提下，操作是否简便易行；
③从经济角度，是否节约试剂、降低成本和提高产量；
④从环境角度评价，是否会对环境造成污染；
熟悉解题的一般步骤
明确目的；确定实验原理；评价实验方案的优劣（或可行性）；提出改进建议。


考点一：实验方案的设计
【2016江苏连云港】下列根据实验目的所设计的实验方案正确的是（　　）
选项
实验目的
实验设计
A
除去CO2中的CO
点燃
B
测定某地雨水是否为酸雨
加无色酚酞，观察颜色变化
C
鉴别NH4Cl和（NH4）2SO4
加入熟石灰研磨，闻气味
D
探究燃烧的条件之一是需要可燃物
用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯火焰上加热片刻，观察现象
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的；故选项根据实验目的所设计的实验方案错误；www-2-1-cnjy-com
B、测定某地雨水是否为酸雨，不能加无色酚酞，因为酸雨是pH小于5.6的雨水，酚酞溶液遇酸性溶液不变色，故选项根据实验目的所设计的实验方案错误；
C、NH4Cl和（NH4）2SO4均属于铵态氮肥，加入熟石灰研磨，均放出有刺激性气味的气体，不能鉴别，故选项根据实验目的所设计的实验方案错误；
D、用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯火焰上加热片刻，酒精能燃烧，水不能燃烧，说明燃烧的条件之一是需要可燃物，观察现象故选项根据实验目的所设计的实验方案正确。
故选D。
【点评】本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体设计时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。
变式跟进1 【2017江苏镇江】下列实验设计正确的是（　　）
A．用活性炭软化硬水
B．用燃烧法区分聚乙烯和聚氯乙烯
C．用托盘天平称取6.45g食盐
D．用NaOH溶液除去CO2中的HCl
【答案】B
【解析】A、活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，不能除去水中的可溶性钙镁化合物，不能用活性炭软化硬水，故选项实验设计错误；
B、聚氯乙烯燃烧产生刺激性气味的气体，聚乙烯燃烧不产生刺激性气味的气体，可以鉴别，故选项实验设计正确；
C、托盘天平用于粗略称量药品的质量，能准确到0.1g，不能精确到0.01g，不能用托盘天平称取6.45g食盐，故选项实验设计错误；
D、CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项实验设计错误；
故选B。
考点二：实验方案的评价
【2016山东省青岛】菠菜中含有一种有机物﹣草酸，将草酸隔绝孔空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物，为了探究上述反应生成的碳的氧化物成分，某同学设计了如图所示实验，下列说法不正确的是（　　）
A．乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案
B．丙装置玻璃管中若发生化学反应，则一定为置换反应
C．若甲试管内溶液变浑浊，丁试管内无明显现象，则该碳的氧化物成分为二氧化碳
D．若甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳
【答案】B
【解析】草酸隔绝空气加热，使其完全分解，生成水和碳的氧化物，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳会与氢氧化钠反应，一氧化碳在高温的条件下会与氧化铁反应生成二氧化碳，所以：
A、甲中的澄清石灰水变浑浊，说明混合气中含有二氧化碳，丙中的红色固体变成黑色，说明混合气中含有一氧化碳，所以乙装置对实验结果不产生影响，因此可以去掉乙装置以简化实验方案，故A正确；
B、丙装置玻璃管中若发生的化学反应是一氧化碳和氧化铁在高温的条件下生成铁和二氧化碳，不属于置换反应，故B错误；
C、若甲试管内溶液变浑浊，说明含有二氧化碳，丁试管内无明显现象，说明不含一氧化碳，则该碳的氧化物成分为二氧化碳，故C正确；
D、甲试管和丁试管内溶液都变浑浊，丙处玻璃管内的红色固体变成黑色，则该碳的氧化物成分为一氧化碳和二氧化碳，故D正确。
故选B。
【点评】要明确评价的内容，考虑严密性、操作是否简便易行、是否会污染环境等。
变式跟进2【2017山东济宁】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．①②③ B．①②④ C．①③④ D．②③④
【答案】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也被是锌过量，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。
故选B。
考点三：实验探究
【2016年山东省德州市】14．小红同学进行酸碱中和反应的实验（如图所示）．她向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，想起氢氧化钠溶液中事先没有滴加指示剂，为了确定盐酸与氢氧化钠的反应程度，她从烧杯中取了少量溶液于试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试液，震荡，观察到试管中溶液颜色没有变化．于是她对烧杯中的溶液进行了以下探究：
（1）小红认为此时烧杯中的溶液可能有以下三种情况：
①盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；②氢氧化钠有剩余；③盐酸过量。
小明同学却断定不可能“氢氧化钠有剩余”，他的理由是：　 　；
（2）他们共同设计了一个实验方案，欲对上述其他两种可能情况进行验证，请根据相关内容填写如表：
试验方法
可能观察到的现象
结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中。
如果　 　。
则盐酸过量
如果　 　。
则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
（3）经过讨论，他们认为利用下列几种物质代替锌粒，也可以达到验证目的．你认为其中不正确的是　 　（填序号）。
A．生锈的铁钉 B．碳酸钠粉末 C．硫酸钠粉末 D．氢氧化铜
（4）如图曲线能够表示小红所做试验中溶液pH变化趋势的是　 　（填序号）。
【答案】（1）观察到试管中溶液颜色没有变化，说明溶液一定不显碱性，所以不可能是氢氧化钠有剩余；
（2）
试验方法
可能观察到的现象
结论
将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中。
如果 有气泡冒出
则盐酸过量
如果 没有气体生成
则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应
（3）C；
（4）C
【解析】（1）向试管中滴加几滴无色酚酞试液，震荡，观察到试管中溶液颜色没有变化，说明溶液一定不显碱性，所以不可能是氢氧化钠有剩余；2·1·c·n·j·y
（2）将少量锌粒放入试管中，然后从烧杯中取适量溶液至试管中．如果有气泡冒出，则盐酸过量；如果没有气体生成，则盐酸与氢氧化钠恰好完全反应；
（3）A、酸能与生锈的铁钉反应；
B、碳酸钠粉末与酸反应产生二氧化碳气体；
C、硫酸钠粉末与酸不反应；
D、氢氧化铜与盐酸反应产生氯化铜和水。
（4）氢氧化钠溶液的pH＞7，向氢氧化钠溶液中滴加一定量稀盐酸后，碱性减弱，盐酸过量，溶液的pH＜7。21教育网
【点评】实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础。
变式跟进3【2015广西柳州】小明学习了中国化学家侯德榜发明的候氏制碱法的反应原理，发现最终产物是Na2CO3．他对制“碱法”的名称产生了疑问，带着疑问去查找资料发现：Na2CO3属于　 　类（填酸、碱、盐），俗名　 　，是一种重要的化工原料，水溶液显碱性．他又对Na2CO3水溶液显碱性的原因产生了兴趣。
【提出问题】Na2CO3溶液显碱性的原因是什么？
【查阅资料】①NaCl、CaCl2溶液显中性，Cl﹣对溶液的酸碱性没有影响．
②Na2CO3在水中全部电离生成Na+和CO32﹣。
【提出猜想】猜想一：Na+与水作用，使溶液显碱性
猜想二：水分子单独起作用，使溶液显碱性
猜想三：　 　
【实验探究】
实验操作
实验现象
结论
将一定量的NaCl溶于水，滴入2滴酚酞
溶液不显红色
猜想一不成立
向一定量的蒸馏水中滴入2滴酚酞
溶液不显红色
猜想二不成立
将一定量的Na2CO3溶于水，滴入2滴酚酞，再向溶液中加入适量的CaCl2
溶液先显红色，加入CaCl2后红色消失，出现　 　
猜想三成立
【讨论与交流】小明与老师和同学们进行交流，大家肯定了他的结论：Na2CO3溶液显碱性是因为在溶液中生成了新的微粒．请你写出可能产生的微粒　 　（至少填两种）。他们在交流中还发现强碱与强酸反应生成的盐溶液显中性，强酸与弱碱反应生成的盐溶液显酸性，强碱与弱弱酸反应生成的盐溶液显碱性。Na2CO3溶液可以看成是强碱与弱弱酸反应生成的盐溶液，所以显碱笥．由此可推出NH4Cl溶液显　 性，KNO3溶液显　 　性。
【答案】（1）盐；纯碱或苏打；
（2）CO32﹣与水作用，使溶液显碱性；
（3）白色沉淀；
（4）OH﹣、HCO3﹣；酸；中；
【解析】（1）Na2CO3属于盐类，俗名纯碱或苏打，是一种重要的化工原料，水溶液显碱性；故答案为：盐；纯碱或苏打；
（2）【提出猜想】Na2CO3溶液显碱性的原因是什么？猜想一：Na+与水作用，使溶液显碱性；猜想二：水分子单独起作用，使溶液显碱性；猜想三：CO32﹣与水作用，使溶液显碱性；故答案为：CO32﹣与水作用，使溶液显碱性；
（3）【实验探究】实验探究，将一定量的Na2CO3溶于水，滴入2滴酚酞，再向溶液中加入适量的CaCl2，溶液先显红色，加入CaCl2后红色消失，出现白色沉淀，猜想三成立；故答案为：白色沉淀；
（4）【讨论与交流】Na2CO3溶液显碱性是因为在溶液中生成了新的微粒，可能产生的微粒是OH﹣、HCO3﹣，NH4Cl溶液是强酸弱碱盐，因此显酸性；KNO3溶液强碱与强酸盐，因此显中性；故答案为：OH﹣、HCO3﹣；酸；中；
1、【2015广西百色】下列做法不能达到实验目的是（　　）
A．区别羊毛线和涤纶线﹣﹣灼烧，闻产生气体的气味
B．鉴别铁粉和氧化铜﹣﹣滴加稀硫酸
C．区分氯化钾和氯酸钾两种白色固体﹣﹣加水溶解
D．除去二氧化碳中的水蒸气﹣﹣把混合气体通过浓硫酸
【答案】C
【解析】A、羊毛的主要成分是蛋白质，灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，而灼烧涤纶不能产生烧焦羽毛的气味，该选项能够得到实验目的；21世纪教育网版权所有
B、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，滴加稀硫酸时，能够产生气泡的是铁粉，能够溶解，形成蓝色溶液的是氧化铜，该选项能够得到实验目的；
C、加水时，氯酸钾和氯化钾都能够溶解在水中，利用溶解的方法无法区分氯酸钾和氯化钾，该选项不能达到实验目的；
D、把混合气体通过浓硫酸时，水蒸气被浓硫酸吸收，从而得到纯净的二氧化碳，该选项能够得到实验目的。
故选C。
2、【2016山东菏泽】某同学对下列4个实验都设计了两种方案，其中方案一、方案二都合理的是（　　）
选项
A
B[源:学_科_网Z_X_X_K]
C
D
实验
目的
除去铜粉中少量的铁粉
检验某气体为CO2
鉴别硫酸钾和硝酸铵两种化肥
证明氯化钠溶液和稀盐酸
方案一
用磁铁吸引
带火星的木条复燃
看外观
加紫色石蕊试液
方案二
加稀盐酸
加澄清石灰水
加熟石灰研磨闻气味
加硝酸银溶液
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A．铁粉能被磁铁吸引，铁粉能与稀盐酸反应，而铜粉既不能被磁铁吸引，也不与稀盐酸反应，所以两种方法均可以除去铜粉中含有的铁粉，故正确；
B．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，可用澄清的石灰水来进行检验；但是二氧化碳没有助燃性，不能使带火星的木条复燃，故错误；
C．硫酸钾和硝酸铵均为白色晶体，外观上无法区别，故错误；
D．氯化钠溶液和稀盐酸中均含有氯离子，均能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀，无法区别，故错误。
故选A。
3、【2016江苏南通】通过下列实验，能达到实验目的是（　　）
A．
验证HC1分子发生了运动 B．验证质量守恒定律
C．
验证浓硫酸遇水放热 D．验证氧气支持燃烧
【答案】A
【解析】A、浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体使石蕊试液变成红色，可以验证分子的运动，故正确；
B、碳酸钠和稀盐酸反应会产生二氧化碳逸到空气中，不能验证质量守恒定律，故错误；
C、实验在敞口容器中进行不会产生明显的现象，因此不能验证浓硫酸遇水放热，故错误；
D、在冰水中温度达不到红磷的着火点，即使通入空气红磷不燃烧，因此不能验证氧气能支持燃烧，故错误；
故选项为A。
4、【2016山东滨州】下表列举了法拉第《蜡烛的故事》中涉及的部分问题及对问题的回答，其中“对问题的回答”属于“设计实验方案”的是（　　）
选项
问题
对问题的回答
A
吹灭蜡烛时产生的白烟是什么
主要成分是烛油蒸气
B
火焰为什么向上？
热气流上升，形成对流
C
火焰明亮的原因是什么？
与火焰中的碳颗粒有关，碳颗粒会影响火焰明亮程度
D
火焰不同部位温度高低如何比较？
用一张纸在火焰中心一掠，观察纸张的变色情况
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A、吹灭蜡烛时产生的白烟是什么？属于结论；
B、火焰为什么向上？属于解释原因；
C、与火焰中有碳颗粒有关，碳颗粒会影响火焰明亮程度，属于实验现象分析；
D、用一张纸在火焰中心一掠，观察纸张的变色情况属于设计的实验方案。
故选D。
5、【2017广东深圳】为了达到相应的实验目的，下列实验设计不合理的是（ ）
A、分离H2O2和MnO2制O2后的固液混合物 B、除去CO中的CO2气体 C、区分NaCl、NH4NO3、NaOH三种固体 D、探究可燃物燃烧的条件
【答案】B 【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解产生水和氧气，完全反应后，剩余水和固体
二氧化锰，固液可用过滤的方法进行分离，故A正确，不符合题意。
将一氧化碳和二氧化碳的混合气体通入氧化铜，一氧化碳会和氧化铜反应，生成二氧化碳和铜，不能除去一氧化碳中的二氧化碳，反而会使一氧化碳的含量减少，故B错误，满足题意。
氯化钠溶于水，既不吸热也不放热，温度计测的温度等于环境温度；硝酸铵溶于水，会吸收热量，温度计测的温度会低于环境温度；氢氧化钠溶于水会放出大量的热，温度计测的温度大于环境温度，故可以用测温度的方法区分这三种物质，C正确，不满足题意。
玻璃片上面的白磷和红磷对比，白磷燃烧，红磷不燃烧，可以探究温度要达到可燃物的着火点；玻璃片上的白磷和水中的白磷对比，水中的白磷不燃烧，而玻璃片上面的白磷燃烧，可以探究燃烧需要与空气（或氧气）接触，故D正确，不满足题意。
6、【2017江苏连云港】下列实验方案能达到实验目的是（　　）
实验目的
实验方法
A
除去KCl固体中的KClO3
加入少量MnO2固体，加热
B
鉴别硬水和软水
滴加肥皂水振荡，观察产生气泡的情况
C
比较人体吸入气体和呼出气体中O2的含量
将带火星的木条分别插入两种气体中
D
探究稀盐酸和NaOH溶液是否完全反应
向反应后溶液中加入AgNO3溶液
A．A、 B．B、 C．C、 D．D、
【答案】B
【解析】A、KClO3在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，能除去杂质但引入了新的杂质二氧化锰，不符合除杂原则，故选项实验方案不能达到实验目的；
B、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，可用肥皂水来区分硬水和软水，加入肥皂水，若产生泡沫较多，则是软水，若产生泡沫较少，则是硬水，故选项实验方案能达到实验目的；
C、将带火星的木条分别插入两种气体中，均会熄灭，不能比较人体吸入气体和呼出气体中O2的含量，故选项实验方案不能达到实验目的；
D、氯化钠、盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，不能确定稀盐酸和NaOH溶液是否完全反应，故选项实验方案不能达到实验目的；
故选B。
7、【2017广东广州】化学小组为探究铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下图所示实验方案。
下列说法不正确的是（　　）
A．由实验甲可知金属活动性：Al＞Cu
B．由实验乙可知金属活动性：Cu＞Ag
C．由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag
D．实验甲中的CuSO4改为CuCl2不能完成本实验探究
【答案】D
【解析】A、由实验甲将铝丝放入硫酸铜溶液中，铝丝表面会有红色物质出现，可知金属活动性：Al＞Cu，故正确；
B、由实验乙将铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面会有银白色物质出现，可知金属活动性：Cu＞Ag，故正确；
C、由实验甲将铜丝放入硫酸铝溶液中，无变化，同样可知金属活动性：Al＞Cu，所以由实验甲、乙、丙可知金属活动性：Al＞Cu＞Ag，故正确；
D、位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，实验甲中的CuSO4改为CuCl2能完成本实验探究，故错误；
故选D。
8、【2017山东烟台】下列实验操作能达到实验目的是（　　） （多选）
选项
实验目的
主要实验操作
A
分离CaO与CaCO3固体混合物
加水充分溶解后，过滤
B
鉴别NH4NO3和NaCl
分别加熟石灰研磨，闻气味
C
除去CaCl2溶液中混有盐酸
加入过量的CaCO3，过滤
D
检验Na2CO3溶液中含有NaOH
加入足量Ba（OH）2溶液，再滴加酚酞
A．A B．B C．C D．D
【答案】BC
【解析】A、氧化钙与水反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，加水充分溶解后，过滤，得到的碳酸钙与微溶于水的氢氧化钙的混合物，且不能分离出氧化钙，故选项实验操作不能达到实验目的；
B、NH4NO3与熟石灰研磨，放出有刺激性气味的气体，NaCl与熟石灰研磨，无明显变化，可以鉴别，故选项实验操作能达到实验目的；
C、盐酸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，故选项实验操作能达到实验目的；
D、Na2CO3溶液能与足量Ba（OH）2溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，再滴加酚酞，变红色，由于有氢氧化钠生成，无法确定原混合物中是否含有氢氧化钠，故选项实验操作不能达到实验目的。
故选BC。
9、【2017山东济宁】下面对有关实验的设计与解释，不合理的是（　　）

实验内容
试剂与方法
结论与解释
A
分离CaCO3和CaO
加水溶解、过滤
CaO溶于水
B
除去BaSO4中的BaCO3
加稀盐酸、过滤
BaCO3溶于稀盐酸
C
鉴别NaOH、Na2SO4
滴加酚酞试液
NaOH溶液显碱性
D
检验溶液中的Mg2+
滴加NaOH溶液
Mg（OH）2不溶于水
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A、氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，加水溶解、过滤，能分离出碳酸钙，但不能得到氧化钙，故选项实验的设计不合理；
B、BaCO3能与稀盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，硫酸钡难溶于酸，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验的设计合理；
C、NaOH、Na2SO4分别显碱性、中性，滴加酚酞试液，分别显红色、无色，可以鉴别，故选项实验的设计合理；
D、检验溶液中的Mg2+，滴加NaOH溶液，会生成氢氧化镁白色沉淀，若观察到生成白色沉淀，说明含有镁离子，故选项实验的设计合理；
故选A。
【2017江苏无锡】为验证“加热碳酸氢铵”所发生的变化，两同学分别用甲、乙所示
装置进行实验，发现两实验中碳酸氢铵固体均消失，乙实验中还观察到无水硫酸铜变蓝、浸有酚酞试液的棉球变红、澄清石灰水变浑浊。
资料：无水硫酸铜呈白色，遇水后呈蓝色。
下列说法错误的是（ ）
A.甲实验不如乙实验环保
B．只根据甲实验“固体消失” 这一现象，可验证碳酸氢铵发生了分解
C．乙实验有利于学生分析“固体消失” 的原因
D. 只根据乙实验的现象，可验证NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
【答案】B
【解析】A、甲实验生成的物质全部扩散到空气中，污染环境，而乙实验装置相对封闭，被酚酞试液、澄清石灰水吸收后扩散到空气中的物质相对较少，因此甲实验不如乙实验环保，该选项说法正确；2-1-c-n-j-y
B、只根据甲实验“固体消失”这一现象，不能验证碳酸氢铵发生了分解，也可能是碳酸氢铵升华导致的消失，该选项说法不正确；21*cnjy*com
C、观察到无水硫酸铜变蓝，说明反应生成了水，浸有酚酞试液的棉球变红，说明反应生成了氨气，澄清石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，因此乙实验有利于学生分析“固体消失”的原因，该选项说法正确；【版权所有：21教育】
D、根据乙实验的现象，可验证碳酸氢铵分解生成了氨气、水和二氧化碳，该选项说法正确；
故选B。
11、【2017山东威海】在实验室中，仅用下表提供的仪器和药品，就能达到相应实验目的是（　　）
编号
仪器
药品
实验目的
A
试管、胶头滴管
未知溶液、Ba（NO3）2溶液、稀硝酸
检验未知溶液中是否含有SO42﹣
B
试管、胶头滴管
ZnSO4溶液、铜片、铁丝
证明Cu、Zn、Fe的佥属活动性
C
试管、胶头滴管
久置的NaOH溶液、酚酞
检验久置的NaOH溶液是否完全变质
D
烧杯、漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）、药匙
粗盐、蒸馏水
除去粗盐中的难溶性杂质
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A、硫酸根离子能和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡，因此利用试管、胶头滴管等仪器，Ba（NO3）2溶液、稀硝酸等药品，可以检验未知溶液中是否含有SO42﹣，该选项能够达到实验目的；
B、锌比铁活泼，铁比铜活泼，利用ZnSO4溶液、铜片、铁丝验证时，通过把铜片、铁丝伸入硫酸锌溶液中都无明显现象可知，锌比铜和铁活泼，无法确定铜和铁的活泼性，该选项不能达到实验目的；
C、二氧化碳能和氢氧化钠反应生成碳酸钠，氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都是显碱性溶液，都能使酚酞试液变红色，向久置的NaOH溶液中滴加酚酞时，无论氢氧化钠溶液是否变质，溶液都变红色，该选项不能达到实验目的；
D、除去粗盐中的难溶性杂质时需要过滤，过滤需要的仪器有烧杯、漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）、药匙、玻璃棒等，因为缺少玻璃棒，无法过滤，该选项不能达到实验目的。
故选A。
12、【2017广西桂林】下列实验操作、现象与结论一致的是（　　）
序号
实验操作
现象
结论
A
向久置空气中的NaOH固体滴加盐酸
产生气泡
NaOH已部分变质
B
向某无色溶液滴入紫色石蕊试液
溶液变蓝
该溶液一定是碱溶液
C
将燃着的木条伸入盛满某气体的集气瓶中
木条熄灭
该气体是CO2
D
向碘化钾、稀硫酸和淀粉的混合液中加入某食用盐
溶液变蓝
该食用盐为加碘食盐
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A、向久置空气中的NaOH固体滴加盐酸时，如果产生气泡，说明溶液中含有碳酸钠，进一步说明氢氧化钠已经变质，可能是完全变质，也可能是部分变质，该选项说法不正确；
B、向某无色溶液滴入紫色石蕊试液，溶液变蓝，说明溶液显碱性，但不一定是碱溶液，因为碳酸钠虽然是盐，但是水溶液显碱性，也能使酚酞试液变红色，该选项说法不正确；
C、将燃着的木条伸入盛满某气体的集气瓶中，木条熄灭，该气体可能是二氧化碳，也可能是氮气、稀有气体等，该选项说法不正确；
D、向碘化钾、稀硫酸和淀粉的混合液中加入某食用盐时，溶液变蓝色，说明该食用盐为加碘食盐，其中的碘酸钾和碘化钾、稀硫酸反应生成碘，碘使淀粉变蓝色，该选项说法正确。
故选D。
13、【2017山东泰安】现有含杂质的硝酸钠溶液，为确定其组成，某同学设计了如下实验．下列判断正确的是（　　）

A．无色溶液B的溶质只有硝酸钙
B．该实验中涉及的基本反应类型不止一种
C．原溶液中的杂质只有氯化钙
D．原溶液中的杂质可能由氯化钙、硝酸钙、氯化钠组成
【答案】D
【解析】含杂质的硝酸钠溶液，加入硝酸钡无现象，说明原溶液中无碳酸根离子和硫酸根离子；由A与稀硝酸作用，A不溶解，A是由原溶液与硝酸银溶液反应生成的，根据元素守恒可以确定原溶液中一定含有氯离子；由B与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙和硝酸钠，B是由原溶液与硝酸银溶液反应生成的，根据元素守恒可以确定原溶液中一定含有钙离子。
通过上述分析可知原溶液中一定含有钙离子和氯离子．因此杂质可能有三种，即：CaCl2、Ca（NO3）2、NaCl．根据题设条件和这一推论，结合新的要求，可以得出如下答案：
A、无色溶液B的溶质不只是硝酸钙还有硝酸钠，故A错误；
B、该实验中都是两种化合物相互交换成分生成另外两种两种化合物，都是复分解反应，故B错误；
C、通过上述分析可知原溶液中一定含有钙离子和氯离子，因此杂质可能有三种，即：CaCl2、Ca（NO3）2、NaCl，故C错误；【来源：21cnj*y.co*m】
D、通过上述分析可知原溶液中一定含有钙离子和氯离子，因此杂质可能有三种，即：CaCl2、Ca（NO3）2、NaCl，故D正确；
答案D。
14、【2017山东德州】下列四个实验方案设计不合理的是（　　）
选项
实验目的　
实验方案　
　A
鉴别氯化铵和尿素
分别加热熟石灰粉末研磨，闻气味
　B
鉴别硝酸铵和氯化钠
分别加适量水，用手触摸容器壁
　C
　鉴别硫酸铜溶液和稀盐酸
分别观察溶液颜色
　D
鉴别烧碱溶液和石灰水
分别滴加酚酞试液，观察颜色变化
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A、氯化铵与熟石灰粉末研磨会产生有刺激性气味的气体，尿素不与熟石灰粉末反应，可以鉴别，故选项实验方案设计合理；www.21-cn-jy.com
B、硝酸铵溶于水吸热，温度降低，氯化钠溶于水温度几乎无变化，可以鉴别，故选项实验方案设计合理；
C、硫酸铜溶液显蓝色，稀盐酸是无色的，用观察溶液颜色的方法可以鉴别，故选项实验方案设计合理；
D、烧碱溶液和石灰水均显碱性，分别滴加酚酞试液，均显红色，不能鉴别，故选项实验方案设计不合理；
故选D。　
15、【2017广西玉林市】某兴趣小组为了区分氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液，设计了如下图所示的四组实验方案，请按要求回答问题．【来源：21·世纪·教育·网】

（1）上述实验方案中能达到实验目的是　 　（填字母序号）。
（2）C组实验中发生反应的化学方程式为　 　。
【继续探究】实验结束后，小组的同学将A、B、C、D四组实验八支试管中的物质倒入同一个烧杯中，最终得到无色透明的溶液。21教育名师原创作品
【分析讨论】
①烧杯中能跟稀盐酸发生化学反应的物质有　 　种（酚酞除外）。
②最终得到的溶液中：一定含有的溶质是　 （填化学式，下同），一定不含有的溶质是　 　，可能含有的溶质是　 　。
【实验验证】为了验证最终得到的溶液中可能含有的溶质是否存在，小组的同学取少量烧杯中的溶液于试管中，向其中逐滴加入碳酸钠溶液直至过量，观察到　 　，证明含有该溶质。
【拓展延伸】小组的同学把D组实验方案中的二氧化碳换成二氧化硫，达到同样实验效果．二氧化硫跟氢氧化钙反应的化学方程式为　 　。
【答案】（1）C、D；
（2）Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；
【分析讨论】①4；
②NaCl、CaCl2；Ca（OH）2、NaOH、Na2CO3；HCl；
【实验验证】有气泡产生；
【拓展延伸】SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O
【解析】（1）根据氢氧化钠和氢氧化钙的性质可以知道，它们都能够和稀盐酸反应且都没有现象，都能使酚酞变红，氢氧化钠不能和碳酸钠反应，但是氢氧化钙可以和碳酸钠反应生成白色沉淀，氢氧化钠和氢氧化钙都能二氧化碳反应，但是氢氧化钠反应没有现象，和氢氧化钙反应生成白色沉淀，所以能够实现目的实验为C和D；
（2）C组中发生的反应为氢氧化钙和碳酸钠的反应，该反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应的化学方程式为：Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；
【分析讨论】实验结束后，小组的同学将A、B、C、D四组实验八支试管中的物质倒入同一个烧杯中，最终得到无色透明的溶液．说明溶液中无碳酸钙、无碱性物质，A中盐酸有剩余，盐酸与碳酸钙反应，生成氯化钙、水和二氧化碳；氢氧化钠与盐酸反应，生成氯化钠，氢氧化钙与盐酸反应，生成氯化钙，盐酸与碳酸钠反应，生成氯化钠、水和二氧化碳；
①烧杯中能跟稀盐酸发生化学反应的物质有4种（酚酞除外）；
②最终得到的溶液中：一定含有的溶质是NaCl、CaCl2；一定不含有的溶质是Ca（OH）2、NaOH、Na2CO3；如果盐酸有剩余，则可能含有的溶质是HCl；
【实验验证】碳酸钠与盐酸反应，产生二氧化碳气体，为了验证最终得到的溶液中可能含有的溶质是否存在，小组的同学取少量烧杯中的溶液于试管中，向其中逐滴加入碳酸钠溶液直至过量，观察到有气泡产生，证明含有该溶质。
【拓展延伸】氢氧化钙和二氧化硫反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：SO2+Ca（OH）2═CaSO3↓+H2O。

选择题
1、【2016广西南宁市一模】下列实验方案设计不合理的是（　　）
选项
实验内容
操作或所用试剂
A
除去CO中混有的CO2
点燃
B
鉴别氯化铵和氯化钾
加熟石灰，混合研磨
C
除去铜中混有的氧化铜
加过量稀硫酸，过滤
D
除去氧化钙中混有的碳酸钙
高温煅烧
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A、一氧化碳燃烧生成二氧化碳，所以用点燃的方法不能除去CO中混有的CO2，故A错误；
B、氯化铵与熟石灰研磨会放出有刺激性气味的气体，所以可用加熟石灰，混合研磨的方法鉴别氯化铵和氯化钾，故B正确；
C、氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，而铜和硫酸不反应，所以可用加过量稀硫酸，过滤的方法除去铜中混有的氧化铜，故C正确；
D、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，所以可用高温煅烧的方法除去氧化钙中混有的碳酸钙，故D错误。
故选A。
2、【2016山东日照模拟】下列实验设计不能达到实验目的是（　　）
A．加入过量稀盐酸除去氢氧化钠溶液中混有的少量碳酸钠
B．用在空气中灼烧的方法去掉氧化铜中的铜
C．加入熟石灰，然后用研磨的方法鉴别氯化钾与氯化铵固体
D．用水鉴别碳酸钙和氢氧化钠两种粉末状固体
【答案】A
【解析】A、加入过量稀盐酸除去氢氧化钠溶液中混有的少量碳酸钠，也会将氢氧化钠除去，故A错误；
B、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，可以除去氧化铜中的铜，故B正确；
C、取样品，加入熟石灰研磨，有刺激性气味的是氯化铵，没有明显现象的是氯化钾，可以鉴别，故C正确；
D、取样品，加水溶解，不能溶解的是碳酸钙，可以溶解的是氢氧化钠，故D正确；
故选A；　
3、【2016广东广州二模】控制变量法是实验探究的重要方法，下列实验方法的设计中，能达到实验目的是（　　）

A．图甲比较铁、铜的金属活动性强弱
B．图乙探究金属的锈蚀是否需要水
C．图丙探究MnO2对H2O2分解的催化作用
D．图丁探究可燃物的燃烧是否需要达到一定温度
【答案】B
【解析】A、由于酸的种类不同，因此无法比较铁和铜的金属活动性顺序，故选项错误；
B、实验可知铁钉在干燥的空气中不生锈，而在潮湿的空气中生锈，二者的控制因素是水，故选项正确；
C、要探究催化剂的影响，应该选择质量分数相同的过氧化氢溶液，故选项错误；
D、由于水中的红磷与氧气也不能接触，因此不能探究出温度的影响，故选项错误；
故选B。
4、【2016江苏苏州二模】请预测下列实验不可能成功的是（　　）
A．将一根玻璃管插入蜡烛火焰引出“白烟”
B．用过滤法使硬水转化成软水
C．用鸡蛋壳和食醋制取二氧化碳
D．用紫甘蓝和酒精自制酸碱指示剂
【答案】B
【解析】A、烛芯处石蜡熔化形成石蜡蒸汽，将一根玻璃管插入蜡烛火焰引出“白烟”，故选项实验能成功；
B、过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，不能除去水中的可溶性钙镁化合物，不能使硬水转化成软水，故选项实验不能成功；
C、鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，和食醋制取二氧化碳，故选项实验能成功；
D、紫甘蓝的汁液可作酸碱指示剂，可用酒精浸泡得到溶液，故选项实验能成功；
故选B。
5、【2016广西桂林三模】下列问题的研究中，没有利用对比实验思想方法的是（　　）
 
A．研究空气中氧气的含量 B．研究微粒的运动
 
C．研究木炭在氧气在燃烧 D．研究铁生锈的条件
【答案】A
【解析】A．通过白磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，测量进入集气瓶中水的体积可以测定空气中氧气的含量，根本不存在对比实验，没有利用对比实验的思想方法；
B．烧杯A中的酚酞试液和烧杯B中的酚酞试液属于对照试验，烧杯A置于放有浓氨水的烧杯附近；烧杯B置于空气中，没有变红色，说明空气不能使酚酞试液变红，烧杯A中变红说明氨分子在不断运动，进入烧杯A中，使酚酞试液变红，说明了分子在不断运动，利用了对比实验的思想方法；
C、通过研究木炭在氧气中和空气中燃烧的现象，说明物质在氧气中燃烧更加剧烈，利用了对比实验的思想方法；
D、研究铁生锈的条件进行了对比试验；
故选A。
6、【2017江苏常州二模】下列课外实验没有科学依据的是（　　）
A．点燃浸有酒精溶液的手绢可能烧不坏
B．用灼烧的方法区别黄铜和黄金
C．用食品级的小苏打和柠檬酸等自制汽水
D．将鸡蛋放入盐水中变成“软壳蛋”
【答案】D
【解析】A、点燃浸有酒精溶液的手绢时，由于酒精的着火点比手绢的着火点低，因此酒精燃烧时手绢可能不燃烧，因此可能烧不坏，该选项说法正确；21*cnjy*com
B、黄铜中含有铜和锌，加热时铜能和空气中的氧气反应生成黑色固体氧化铜，而加热条件下金不能和空气中的物质反应，因此通过加热观察固体颜色是否变色可以区分黄铜和黄金，该选项说法正确；
C、碳酸氢钠能和柠檬酸反应生成二氧化碳等物质，因此用食品级的小苏打和柠檬酸等自制汽水，该选项说法正确；
D、将鸡蛋放入盐水中时，由于鸡蛋壳中的物质不能和盐反应，因此不能变成“软壳蛋”，该选项说法不正确。
故选D。
7、【2017广东深圳二模】某化学兴趣小组，为了验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，设计了如下图所示的四个实验方案，其中不能达到目的是（?? ）
A、 B、 C、 D、 【答案】B
【解析】A、铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性铁＞铜；银与CuSO4溶液不反应，说明了活动性铜＞银；由此可得的三种金属活动性铁＞铜＞银；故该方案合理；
B、Cu、Ag与FeSO4溶液均不反应，说明了活动性铁＞铜，铁＞银，但无法确定银和铜的活动性强弱，故该方案不合理；C、铁与稀盐酸反应置换出氢气，说明了活动性铁＞氢；铜与稀盐酸不反应，说明活动性氢＞铜；铜与硝酸银溶液反应生成银，说明活动性铜＞银；由此可得的三种金属活动性铁＞铜＞银；故该方案合理；D、铁与CuSO4溶液反应置换出铜，说明了活动性铁＞铜；铜与硝酸银溶液反应生成银，说明活动性铜＞银；由此可得的三种金属活动性铁＞铜＞银；故该方案合理；故选B。 21cnjy.com
8、【2017广西一模】下列实验方法一定能达到实验目的是（　　）
选项
实验目的
实验方法
A
检验一瓶气体是否为CO2
将燃着的木条伸入瓶中
B
鉴别H2和CH4
分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯
C
鉴别石灰石和烧碱
加入适量的稀盐酸
D
比较Zn、Cu、Ag的金属活动性
将Zn和Cu分别放入AgNO3溶液中
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A、将燃着的木条伸入瓶中，木条熄灭，不一定是二氧化碳，检验二氧化碳使用澄清的石灰水，故选项错误；
B、氢气和甲烷燃烧都能产生水，因此分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯都出现水雾，现象相同，故选项错误；
C、碳酸钙和盐酸反应放出二氧化碳气体，而氢氧化钠和盐酸反应无现象，能鉴别，故选项正确；
D、将Zn和Cu分别放入AgNO3溶液中，锌和铜的表面都会附着着银，说明锌、铜的活动性都大于银，但是无法比较锌和铜的活动性强弱，故选项错误。
故选C。
9、【2017山东莱芜一模】根据维生素C能够使紫色高锰酸钾溶液褪色的原理，用如图所示的实验可以测定出苹果汁和橙汁中维生素C含量的相对多少．要得出正确结论，实验过程中不需要进行控制的条件是（　　）

A．烧杯中溶液的体积
B．两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积
C．烧杯中紫色高锰酸钾溶液的浓度
D．胶头滴管滴出的果汁的滴数
【答案】D
【解析】A、因根据溶液褪色现象，判断维生素C含量，因此高锰酸钾溶液的体积要相同．属于需要控制的量；
B、因为该对比实验所要记录的数据是果汁的滴数，所滴滴数不同，维生素C含量不同，因此两个胶头滴管滴出的每滴果汁的体积也要相同，属于需要控制的量。
C、因根据溶液褪色现象，判断维生素C含量，高锰酸钾溶液的浓度不同，起始时的颜色就不同，因此浓度也属于要控制的量；
D、因为该对比实验所要记录的数据就是果汁的滴数，所滴滴数不同，维生素C含量就不同．故滴数不需要控制；
故选 D。　
10、【2017广西贵港二模】下列实验方案中，不能达到实验目的是（　　）
选项
实　验　目　的
实　验　方　案
A
检验二氧化碳气体中含有少量一氧化碳
将混合气体依次通过灼热的氧化铁和澄清石灰水，观察澄清石灰水的变化
B
除去BaCl2溶液中的Ba（OH）2溶液
加入适量的稀盐酸
C
鉴别硬水和软水
加肥皂水搅拌
D
探究燃烧的条件之一：温度达到着火点
用导管分别对准浸没在热水和冷水中的白磷通氧气
A．A、 B．B、 C．C、 D．D、
【答案】A
【解析】A、将混合气体依次通过灼热的氧化铁，一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，由于原气体中含有二氧化碳，再通过澄清石灰水，无法根据石灰水的变化确定是否含一氧化碳，故选项实验方案不能达到实验目的；
B、Ba（OH）2溶液能与稀盐酸反应生成氯化钡和水，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案能达到实验目的；
C、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，可用肥皂水来区分硬水和软水，加入肥皂水，若产生泡沫较多，则是软水，若产生泡沫较少，则是硬水，可以鉴别，故选项实验方案能达到实验目的；
D、用导管分别对准浸没在热水和冷水中的白磷通氧气，热水中的白磷能燃烧，说明了燃烧的条件之一：温度达到着火点，故选项实验方案能达到实验目的；
故选A。
11、【2017山东临沂一模】某同学对下列4个实验都设计了两种方案，其中方案一、方案二都合理的是（　　）
选项
A
B
C
D
实验目的
除去铜粉中少量的铁粉
检验某气体为CO2
鉴别硫酸钾和硝酸铵两种化肥
证明氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液
方案一
用磁铁吸引
带火星的木条复燃
看外观
加紫色石蕊试液
方案二
加稀盐酸
加澄清石灰水
加熟石灰研磨闻气味
加入稀盐酸
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A、铁粉能被磁铁吸引，铜粉不能，可以鉴别；铁粉能与稀盐酸反应生成氢气，铜不能与稀盐酸反应，可以鉴别；故选项方案一、方案二都合理；
B、检验一瓶气体是否为CO2，应使用澄清的石灰水，不能使用带火星的木条，故选项方案一不合理，方案二合理；
C、硫酸钾和硝酸铵两种化肥均为白色固体，用看外观的方法不能鉴别；加熟石灰粉末研磨，产生刺激性气味的是硝酸铵，无明显变化的是硫酸钾，可以鉴别；故选项方案一不合理，方案二合理；
D、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性，均能使紫色石蕊试液变蓝色，不能鉴别；碳酸钠溶液能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，但无明显变化，可以鉴别；故选项方案一不合理，方案二合理。
故选A。
12、【2017山东淄博一模】如图所示实验，不能达到实验目的是（　　）
   
A．探究燃烧条件 B．收集CO2验满C．测定空气中O2的含量 D．研究CO2的性质
【答案】B
【解析】A、实验过程中，铜片上的白磷燃烧，红磷不能燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，而水中的白磷不能燃烧，说明燃烧需要氧气参加，该选项能够达到实验目的；
B、二氧化碳密度比空气大，验满时应该把燃烧的木条放在集气瓶口处，该选项不能达到实验目的；
C、实验过程中，红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气生成五氧化二磷，通过进入集气瓶中水的体积可以判断空气中氧气的含量，该选项能够达到实验目的；【出处：21教育名师】
D、实验过程中，蜡烛由下而上依次熄灭，说明二氧化碳密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧，该选项能够达到实验目的。
故选B。
13、【2017广东一模】M是生活中常见的金属，MSO4溶液是无色液体，某化学兴趣小组的同学欲探究M与铜、铝的活动性顺序，请你和他们一起进行以下探究活动。
【提出问题】M、铜、铝的金属活动性顺序是怎样的？
【猜想与假设】小敏的猜想是Al＞Cu＞M；小强的猜想是Al＞M＞Cu；你的猜想是　 　。
【设计与实验一】小莉取M丝、铜丝、铝丝和编号为①、②、③的3支试管，进行如表的实验（试管中均盛有体积相同、溶质质量分数也相同的稀盐酸）；
实验操作
M丝插入试管①中
铜丝插入试管②中
铝丝插入试管③中
实验结论
刚开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
M＞Cu：　 　
几分钟后的现象
有少量气泡产生
无气泡
有大量气泡产生
　 　
【交流与表达】同学们对同一实验得出两种不同结论的现象进行了讨论，明白了实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因，该原因是　 　。
【设计与实验二】为了进一步探究三种金属的活动性顺序，同学们取粗细相同，打磨干净的M丝、铝丝及相关溶液，又进行了如图所示的实验：
（1）试管乙中观察到的现象是　 　。
（2）试管丙中反应的化学方程式为　 　。
【交流与表达】同学们经讨论后认为该实验可以优化，去掉试管　 （填试管编号）中的实验，也可以得出正确的结论。
【解释与结论】通过以上实验，同学们得出了三种金属的活动性顺序。
【评价与反思】实验结束后，同学们对实验过程进行了如下反思：
（1）影响金属与酸反应速率快慢的因素，除了相互反应的金属和酸的性质外，还有　 　（任写一种）。
（2）探究金属活动性顺序时，除了上述实验中已经用到的两种方法外，还可以根据　 　进行判断（任写一种）。

【答案】【提出问题】M＞Al＞Cu；
【设计与实验一】
实验操作
M丝插入试管①中
铜丝插入试管②中
铝丝插入试管③中
实验结论
M＞Al

Al＞M＞Cu
【交流与表达】铝表面有一层氧化膜；
【设计与实验二】（1）M表面出现一层红色物质；
（2）2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu；
【交流与表达】丙；
【评价与反思】（1）反应物接触面积、温度等；
（2）与氧气反应的剧烈程度。
【解析】【提出问题】通过分析小敏、小强同学的猜想可知，我的猜想是M＞Al＞Cu；
【设计与实验一】金属越活泼，与酸反应生成氢气的反应越剧烈，所以
实验操作
M丝插入试管①中
铜丝插入试管②中
铝丝插入试管③中
实验结论
刚开始的现象
有少量气泡产生
无气泡
无气泡
M＞Cu，M＞Al
几分钟后的现象
有少量气泡产生
无气泡
有大量气泡产生
Al＞M＞Cu
【交流与表达】铝和空气中的氧气反应会生成致密的氧化铝薄膜，所以实验刚开始时试管③中无气泡产生的原因是：铝表面有一层氧化膜；21·cn·jy·com
【设计与实验二】（1）M的金属活动性大于铜的金属活动性，所以试管乙中观察到的现象是：M表面出现一层红色物质；21·世纪*教育网
（2）铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，化学方程式为：2Al+3CuSO4=Al2（SO4）3+3Cu；
【交流与表达】甲实验可以验证铝比M活泼，乙实验可以证明M比铜活泼，所以三种金属的活动性顺序是Al＞M＞Cu，所以去掉试管丙中的实验，也可以得出正确的结论；
【评价与反思】（1）影响金属与酸反应速率快慢的因素，除了相互反应的金属和酸的性质外，还有反应物接触面积、温度等；
（2）金属会与酸、盐、氧气等物质反应，所以除了上述实验中已经用到的两种方法外，还可以根据与氧气反应的剧烈程度进行判断．
14、【2017广西钦州三模】某实验小组的同学在做酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，发现忘记了滴加酸碱指示剂．因此，他们停止滴加稀盐酸，并对烧杯中溶液的溶质成分进行探究．
【提出问题】该烧杯中溶液的溶质是什么？
【猜想】猜想一：只有CaCl2；猜想二：　 　；猜想三：含有CaCl2和Ca（OH）2；猜想四：含有
CaCl2、HCl和Ca（OH）2．
同学们讨论后一致认为猜想四不合理，理由是　 　。
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性
【进行实验】同学们设计可如下不同的实验方案，证明猜想二是成立的．请你帮他们填写有关实验步骤或实验现象．
方案
实验步骤
实验现象
方案一
取少量溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液
　 。 　
方案二
取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液
　 。　
方案三
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入　 　。
产生气泡
【反思交流】
要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，其中的一种方法是向烧杯中加入过量的　 　，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为　 　。
【答案】【猜想】CaCl2和HCl；稀盐酸与氢氧化钙在溶液中不能共存；
【进行实验】
方案
实验步骤
实验现象
方案一
取少量溶液于试管中，滴加紫色石蕊溶液
紫色石蕊溶液变红色
方案二
取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液
黑色粉末逐渐溶解，溶液变蓝色
方案三
取少量烧杯内溶液于另一支试管中，加入 碳酸钠溶液等
产生气泡
【反思交流】碳酸钙；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
【解析】【猜想】向烧杯中的氢氧化钙溶液中加入一定量的稀盐酸后，氢氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，发现忘记了滴加酸碱指示剂，两者可能恰好完全反应，也可能是稀盐酸过量，也可能是氢氧化钙有剩余，则猜想二可能是CaCl2和HCl。
同学们讨论后一致认为猜想四不合理，是因为稀盐酸与氢氧化钙在溶液中不能共存。
【进行实验】实验目的是验证证明猜想二是成立的，即验证溶液中含有稀盐酸。
方案一：取少量溶液于试管中，稀盐酸显酸性，滴加紫色石蕊溶液，会观察到紫色石蕊溶液变红色。
方案二：取少量氧化铜粉末于试管中，加入一定量的烧杯中的溶液，氧化铜能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，会观察到黑色粉末逐渐溶解，溶液变蓝色。
方案三：取少量烧杯内溶液于另一支试管中，现象为产生气泡，结合稀盐酸能与碳酸钠溶液、锌粒等反应生成气体，则加入的可能是碳酸钠溶液或锌粒等。
【反思交流】要使烧杯内溶液的溶质只含CaCl2，需要除去杂质，即除去稀盐酸，可加入过量的碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，然后过滤，该除杂原理用化学方程式表示为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
15、【2017山东济南二模】甲、乙两个化学研究小组的同学对生活中的一些金属材料，进行了一系列的研究。
（1）甲组同学收集了一些废铜屑，他们欲用这些废铜屑制取硫酸铜，设计了如下两个方案：
方案1：Cu  CuOCuSO4
方案2：CuCuSO4[已知Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O]
从绿色化学的观点出发，上述两个方案中，你认为合理的是方案　 　。对比两个方案，简述你的选择理由　 　。
（2）乙组同学收集了一些古代的铜质钱币，并对表面的绿色物质进行了研究．通过查阅资料得知，该绿色物质俗称铜绿，主要成分Cu2（OH）2CO3。
①乙组同学通过实验，得出铜锈蚀的一般条件是：铜与空气中的氧气、水共同作用的结果．对于这个结论你认为还应补充的一个重要影响因素是　 　。
②取一定量的碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]放入盛有一定质量稀硫酸的烧杯中，恰好完全反应后过滤，得到160g CuSO4的不饱和溶液．再向该溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，产生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液质量的关系曲线如图所示．当滴入10%的NaOH溶液120g时（即B点），试通过计算，求此时所得不饱和溶液的质量（计算结果精确至0.1g）。

【答案】（1）1；方案2会产生污染环境的SO2气体。
（2）①二氧化碳参与；②270.2g
【解析】（1）从Cu+2H2SO4═CuSO4+SO2↑+2H2O可知，方案2中放出的有毒气体二氧化硫会造成对空气的污染，因此，从保护环境的角度来看，方案2就不够合理，所以选用方案1。
故答案为：1；方案2会产生污染环境的SO2气体。
（2）①根据铜锈的成分结合质量守恒定律可以知道在铜锈中含有碳元素，所以在反应物质中应该含有碳元素，结合铜所处的环境可以判断反应物中还应该含有二氧化碳；
②由图可知，当加入80g质量分数为10%的NaOH溶液时，恰好完全反应，其中含有的氢氧化钠的质量为：80g×10%=8g；
设生成硫酸钠的质量为x
2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na2SO4
80 98
8g x

解得：x=9.8g
所得不饱和溶液的质量为：160g+120g﹣9.8g=270.2g
故答案为：二氧化碳的参与；270.2g。
　


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