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分类训练二十 实验方案的设计与评价（解析板）
一、【知识梳理】
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 。
二、【典例分析】
1、【2019 .福建】下列实验操作不能达到实验目的的是（ ）
实验目的
实验操作
A
区别蚕丝与棉线
取样，灼烧，辨别气味
B
鉴别 H2SO4 溶液和 NaOH 溶液
取样，滴加酚酞溶液，观察现象
C
区别硬水和软水
取样，加肥皂水，振荡，观察现象
D
配制 100g 溶质质量分数为 20%的盐酸
将 20g 浓盐酸加入 80g 水中，充分搅拌
2、【2019.云南】下列有关实验方案设计正确的是（　　）
选项
实验目的
实验方案
A
配制6%的氯化钠溶液50g
称取3g氯化钾固体溶于47mL水中
B
证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能反应
取氢氧化钠溶液于烧杯中，滴入几滴酚酞溶液，振荡，再滴入稀盐酸至溶液变为无色
C
除去CaCl2溶液中的少量盐酸
加入适量的铁粉
D
除去CO2中含有的少量CO
点燃
3、【2019山东省泰安一模】某同学设计如下实验，测定某品牌碳酸饮料中CO2的含量，设计如下实验步骤：
①将250mL瓶装碳酸饮料放在冰箱中冷冻一段时间（未结冰）；
②将饮料从冰箱内取出，迅速加入质量分数为50%NaOH溶液5mL；倒转饮料瓶，轻轻震荡，然后放置恢复至室温，作待测液；
③按如图连接实验装置．取50mL待测液置于装置B的锥形瓶中，关闭开关K，打开分液漏斗的活塞，向锥形瓶中注入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞；
④打开开关K，向装置中鼓入空气，一段时间后，将C装置中的物质过滤，洗涤，烘干称量质量为0.394g．
资料：
①CO2与足量Ba（OH）2反应生成BaCO3沉淀．
②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物．
③实验中各种溶液的密度都视为1g/mL．
根据以上实验过程完成下列问题：
（1）上述实验过程中，C装置中的现象是　 　．
（2）装置A中发生的化学反应方程式为　 ，装置D的目的是　 　．
（3）步骤①冷冻碳酸饮料的目的是　 　．
（4）步骤④鼓入空气的目的是　 　．
（5）根据题中提供的数据计算此品牌碳酸饮料中CO2的含量为　 　g/L．（加入的NaOH溶液的体积可忽略不计）
5、【2019湖南郴州】甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的 NaOH 溶液变质程度进行实验探究。
（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加 2～3 滴酚酞溶液，观察到　 　，他认为该溶液未变质。
（2）乙同学查阅资料获知，Na2CO3溶液遇指示剂变色与NaOH 溶液相同，认为甲同学的检验方法不正确。乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到　 　，他认为已完全变质。写出此现象的化学方程式　 　。
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，他的猜想是　 　。 他用如下实验方案来证明自己的猜想：
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在　 　。（填化学式）
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入 2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在　 。（填化学式）
三、【3年真题训练】
1、【2019湖南怀化】下列实验方案不可行的是（　　）
A．用灼热的氧化铜去除二氧化碳中混有的少量一氧化碳
B．利用硝酸铵、氢氧化钠溶于水产生的吸、放热现象鉴别硝酸铵和氢氧化钠
C．用稀盐酸去除CaO中混有的少量CaCO3
D．采用相互刻画的方法，比较铜片和黄铜片的硬度
2、【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
3、【2018安徽省】对比实验是实验探究的重要方法，下列对比实验设计能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
选项
实验目的
实验设计
A
探究温度对分子运动快慢的影响
B
探究水对铁钉锈蚀的影响
C
探究空气是燃烧的必要条件
D
探究CO2与水反生反应
4、【2019重庆B卷】下列实验方案不能达到目的的是（ ）
A.NaOH溶液除去稀盐酸中的FeCl3? B.用带火星的木条鉴别O2和CO2
C.高温下足量Fe2O3除去CO2中的CO?? D.用水鉴别NH4NO3和NaOH两种固体
5、【2019甘肃兰州】下列实验方案不能达到实验目的是（　　）
实验目的
实验操作
A
除去硫酸亚铁溶液中少量硫酸铜
加过量铁粉充分反应，过滤
B
检验某固体为碳酸盐
取样，滴加稀盐酸，观察是否有气泡产生
C
除去氯化钠溶液中少量氯化镁
加入过量氢氧化钠溶液，过滤，向滤液中加稀盐酸至中性
D
鉴别氢氧化钠固体和硝酸铵固体
取样，加水溶解，观察温度变化
6、【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
7、【2019江苏扬州】下列实验方案能达到目的是（　　）
A．用稀盐酸和BaCl2溶液检验Na2SO4溶液中是否含有H2SO4
B．用肥皂水鉴别蒸馏水与CaCl2溶液
C．用足量NaOH溶液除去CO2气体中的少量HCl
D．用澄清石灰水检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3
8、【2019 年深圳市】为达到以下实验目的，下列相应实验方案合理的是（ ）
选项
实验目的
实验方案
A
获得廉价的新能源
电解水制 H2
B
将河水净化为纯水
经沉淀、过滤、吸附
C
验证金属活动性 Zn＞Cu
利用 Zn 片与 CuSO4 溶液的反应
D
除去 NaCl 固体中少量的 MgCl2
加水溶解，再加入过量 NaOH 溶液
9、【2019山东泰安】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是（　　）
A、探究铁、镁金属活动性强弱
B、探究二氧化碳与水是否发生反应
C、探究不同溶剂中物质溶解性大小
D、探究温度对分子运动快慢的影响
10、【2017天津】某同学对下列四个实验都设计了两种方案，两种方案均合理的是（　　）（多选）
选项
A
B
C
D
实验目的
鉴别硬水和软水
鉴别硫酸铵和磷矿粉
除去二氧化碳中的少量水蒸气
除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠
方案l
观察颜色
观察颜色
通过浓硫酸
滴加适量稀盐酸
方案2
加肥皂水
加熟石灰粉末研磨
通过氢氧化钠溶液
滴加适量氯化钙溶液，过滤
11、【2019甘肃兰州】下列实验设计不合理的是（　　）

A．验证质量守恒定律 B．探究溶剂种类对物质溶解性的影响
C．探究铁生锈的条件 D．探究CO2的密度大于空气
12、【2019四川乐山】下图所示的实验不能达到实验目的的是（ ）
A．实验一：验证CO2的部分性质 B．实验二：验证空气中氧气含量
C．实验三：验证O2是否收集满 D．实验四：比较合金与纯金属的硬度
13、【2019广东省】下列实验操作、现象或变化、结论对应关系正确的是（　　）
选项
实验操作
现象或变化
结论
A
取少量井水，加入适量肥皂水，振荡
产生大量浮渣
井水为硬水
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溶液的试管中滴加几滴酚酞溶液
溶液变红色
NaOH溶液没有变质
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
14、【2019湖南岳阳】下列实验操作或方法能达到实验目的是（　　）
选项
实验目的
实验操作或方法
A
鉴别稀硫酸和氯化钠溶液
滴加酚酞溶液
B
从粗盐中得到纯净的氯化钠
溶解、过滤、洗涤、干燥
C
鉴别K2SO4、Cu（NO3）2、Ba（OH）2、NaOH
不另加试剂
D
除去CO2中含有的少量CO
点燃
15、【2018广西北部湾经济开发区】下列实验方案，能实现对应实验目的是（　　）
项目
实验目的
实验方法
A
检验氢氧化钠是否变质
取样品，加水溶解后滴加酚酞试液观察溶液是否变红
B
区别硬水和软水
取等量样品分别加入等量肥皂水，搅拌，观察产生泡沫情况
C
比较镁、铁、铜的金属活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中，
观察溶液颜色的变化情况
D
检验甲烷中是否混有氢气
将气体点燃，在火焰上方罩一个冷而干
燥的烧杯，观察烧杯内壁是否出现水滴
16、【2018江西省】列方案正确的是_______________；
选项
实验目的
实验设计
A
除去氯化铁溶液中硫酸铁
加入适量的硝酸钡溶液、过滤
B
鉴别硝酸铵溶液和硝酸镁溶液
取样，分别加入氢氧化钠溶液
C
除去粗盐中混有的泥沙
加水溶解、蒸发
D
鉴别氧化钙和碳酸钙两种固体粉末
————————————
17、【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．

（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。
【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　 　。
18、【2019四川眉山】某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时，发现瓶口有白色粉末状物质，该小组质疑该NaOH溶液可能已变质，于是进行了如下探究：
【猜想与假设】
猜想
Ⅰ．没有变质
Ⅱ．部分变质
Ⅲ．完全变质
溶液中溶质
NaOH
NaOH、Na2CO3
Na2CO3
【探究过程】
（1）取一定量的该NaOH溶液，加入足量的　 　，有气泡产生，说明猜想Ⅰ不成立。产生气泡的化学方程式为　 　。
（2）重新取一定量的该NaOH溶液，加入足量的CaCl2溶液，观察到的现象为　 　。接下来的实验操作及观察到的现象是：　 　，则说明猜想Ⅱ成立。若将CaCl2溶液换为Ca（OH）2溶液是否可行，判断并简述理由：　 　。
【结论与反思】
NaOH易与空气中的CO2反应而变质，故应注意密闭保存。
19、【2019年安徽省】某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验:
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
-
-
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe203
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
(1)设置实验1的目的是______________________________。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________________________。
(3)写出KClO3分解的化学方程式:______________________________。
(4)由实验1和实验4可知，KCl____（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因______________________________。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内_______________________________。
20、【2019四川泸州】已知：Na2O为白色，Na2O2为淡黄色；Na2O+H2O=2NaOH．某兴趣小组对钠和铜的单质及其化合物的性质进行了如下实验探究。①将铜片置于铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，观察到铜片表面变黑；②趁热将钠置于铜片表面，钠剧烈燃烧，有淡黄色物质生成，将此淡黄色物质转移到试管中待用，再用蒸馏水冲洗铜片，观察到铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑；③向盛装淡黄色物质的试管中滴加蒸馏水，观察到冒气泡，将带火星的木条伸入试管，木条复燃。回答下列问题：（1）步骤①产生的黑色物质是 ，步骤②淡黄色产物中氧元素的化合价为 价。（2）步骤②中产生铜斑反应的另一产物，进一步与氧气反应也转化为淡黄色物质，则产生铜斑反应的化学方程式为 。（3）步骤③产生的气体物质为 。（4）猜想步骤③还可能有一种常见物质 （填化学式）生成，向反应后的溶液中滴加 溶液（可供选择的试剂：H2SO4、CuSO4、KOH、Na2CO3），观察到 的现象时，即证明了你的猜想。
分类训练二十 实验方案的设计与评价（解析板）
一、【知识梳理】
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。
二、【典例分析】
1、【2019 .福建】下列实验操作不能达到实验目的的是（ ）
实验目的
实验操作
A
区别蚕丝与棉线
取样，灼烧，辨别气味
B
鉴别 H2SO4 溶液和 NaOH 溶液
取样，滴加酚酞溶液，观察现象
C
区别硬水和软水
取样，加肥皂水，振荡，观察现象
D
配制 100g 溶质质量分数为 20%的盐酸
将 20g 浓盐酸加入 80g 水中，充分搅拌
【答案】D
【解析】考查物质的鉴别和溶液的配制。蚕丝的主要成分为蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，可以鉴别二者，A 正确；H2SO4 溶液显酸性，NaOH 溶液显碱性，滴加酚酞溶液，H2SO4 溶液不变色，NaOH 溶液变红，可以鉴别，B 正确；生活中用肥皂水来区分硬水和软水， 产生泡沫较多的是软水，较少的是硬水，C 正确；浓盐酸中溶质为 HCl，溶剂为 H2O，20g 浓盐酸中含有 HCl 的质量不足 20g，加入 80g 水中得到的盐酸溶质质量分数小于 20％，D 错误。故选择：D
【方法技巧】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。
2、【2019.云南】下列有关实验方案设计正确的是（　　）
选项
实验目的
实验方案
A
配制6%的氯化钠溶液50g
称取3g氯化钾固体溶于47mL水中
B
证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能反应
取氢氧化钠溶液于烧杯中，滴入几滴酚酞溶液，振荡，再滴入稀盐酸至溶液变为无色
C
除去CaCl2溶液中的少量盐酸
加入适量的铁粉
D
除去CO2中含有的少量CO
点燃
【答案】B
【解析】A、溶质质量＝溶液质量×溶质的质量分数，配制6%的氯化钠溶液50g，需氯化钠的质量＝50g×6%＝3g；溶剂质量＝溶液质量﹣溶质质量，则所需水的质量＝50g﹣3g＝47g（合47mL），故选项实验方案设计错误。
B、氢氧化钠溶液显碱性，滴有酚酞溶液的氢氧化钠显红色，逐滴滴加稀盐酸，边滴加边搅拌，至溶液颜色由红色恰好变为无色，说明氢氧化钠已完全反应，即说明发生了反应，故选项实验方案设计正确。
C、盐酸能与铁反应生成氯化亚铁溶液和氢气，能除去杂质但引入了新的杂质氯化亚铁，不符合除杂原则，故选项实验方案设计错误。
D、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，故选项实验方案设计错误。
故选：B。
【方法技巧】本题难度不是很大，化学实验方案的设计与评价是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体解题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。
3、【2019山东省泰安一模】某同学设计如下实验，测定某品牌碳酸饮料中CO2的含量，设计如下实验步骤：
①将250mL瓶装碳酸饮料放在冰箱中冷冻一段时间（未结冰）；
②将饮料从冰箱内取出，迅速加入质量分数为50%NaOH溶液5mL；倒转饮料瓶，轻轻震荡，然后放置恢复至室温，作待测液；
③按如图连接实验装置．取50mL待测液置于装置B的锥形瓶中，关闭开关K，打开分液漏斗的活塞，向锥形瓶中注入稀硫酸，至不再产生气泡，关闭活塞；
④打开开关K，向装置中鼓入空气，一段时间后，将C装置中的物质过滤，洗涤，烘干称量质量为0.394g．
资料：
①CO2与足量Ba（OH）2反应生成BaCO3沉淀．
②碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物．
③实验中各种溶液的密度都视为1g/mL．
根据以上实验过程完成下列问题：
（1）上述实验过程中，C装置中的现象是　 　．
（2）装置A中发生的化学反应方程式为　 ，装置D的目的是　 　．
（3）步骤①冷冻碳酸饮料的目的是　 　．
（4）步骤④鼓入空气的目的是　 　．
（5）根据题中提供的数据计算此品牌碳酸饮料中CO2的含量为　 　g/L．（加入的NaOH溶液的体积可忽略不计）
【答案】（1）产生气泡，溶液变浑浊．（2）2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钡溶液中．（3）防止二氧化碳逸出．（4）使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收．（5）1.76．
【解析】（1）上述实验过程中，除去二氧化碳的空气不溶于氢氧化钡溶液，产生气泡，反应生成的二氧化碳能和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀，因此C装置中的现象是产生气泡，溶液变浑浊．
故填：产生气泡，溶液变浑浊．
（2）装置A中，氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，发生的化学反应方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；
装置D的目的是防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钡溶液中．
故填：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钡溶液中．
（3）步骤①冷冻碳酸饮料的目的是增大二氧化碳的溶解度，防止二氧化碳逸出．
故填：防止二氧化碳逸出．
（4）步骤④鼓入空气的目的是使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收．
故填：使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收．
（5）设二氧化碳的质量为x，
Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O，
44 197
x 0.394g
=，
x=0.088g，
此品牌碳酸饮料中CO2的含量为：0.088g/50mL=0.088g/0.05L=1.76g/L．
故填：1.76．
【方法技巧】（1）二氧化碳能和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水；
（2）装置A中，氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水；
碱石灰能够吸收水蒸气和二氧化碳；
（3）气体的溶解度随着温度降低而增大；
（4）步骤④鼓入空气的目的是使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收，使测定结果更准确；
（5）根据题中提供的数据可以计算此品牌碳酸饮料中CO2的含量．
5、【2019湖南郴州】甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的 NaOH 溶液变质程度进行实验探究。
（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加 2～3 滴酚酞溶液，观察到　 　，他认为该溶液未变质。
（2）乙同学查阅资料获知，Na2CO3溶液遇指示剂变色与NaOH 溶液相同，认为甲同学的检验方法不正确。乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，观察到　 　，他认为已完全变质。写出此现象的化学方程式　 　。
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，他的猜想是　 　。 他用如下实验方案来证明自己的猜想：
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在　 　。（填化学式）
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入 2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在　 。（填化学式）
【答案】（1）溶液变红。
（2）有气泡产生；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
（3）氢氧化钠部分变质；
①Na2CO3。②NaOH。
【解析】（1）甲同学取少量该溶液于试管中，滴加 2～3 滴酚酞溶液，观察到溶液变红，他认为是氢氧化钠，于是认为该溶液未变质，故填：溶液变红。
（2）乙同学取少量该溶液于试管中，加入足量稀盐酸，由于碳酸钠能与盐酸反应产生气体，故观察到有气泡产生，他认为已完全变质，出现此现象的化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，故填：有气泡产生；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨，故提出新的猜想是氢氧化钠部分变质。 故填：氢氧化钠部分变质；
①取少量该溶液于试管中，先加入足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明原溶液中存在碳酸钠，故填：Na2CO3。
②静置后取上层清液于另一支试管中，加入 2～3滴酚酞溶液，观察到溶液变红色，说明原溶液中存在氢氧化钠，故填：NaOH。
【方法技巧】本题有一定难度，熟练掌握酸碱盐的化学性质、化学方程式的书写方法等是正确解答本题的关键。同时紧扣实验目的、实验方案结合已有知识经验进行思考解答；对于分析结果、反思与评价要紧扣实验目的，从合理性、科学性、安全性、可行性和经济性等方面分析。解题时还应做到表达要准确，语言要通顺、有逻辑性。
三、【3年真题训练】
1、【2019湖南怀化】下列实验方案不可行的是（　　）
A．用灼热的氧化铜去除二氧化碳中混有的少量一氧化碳
B．利用硝酸铵、氢氧化钠溶于水产生的吸、放热现象鉴别硝酸铵和氢氧化钠
C．用稀盐酸去除CaO中混有的少量CaCO3
D．采用相互刻画的方法，比较铜片和黄铜片的硬度
【答案】C
【解析】A、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验方案可行。
B、硝酸铵、氢氧化钠溶于水分别吸热、放热，使温度较低、试管，可以鉴别，故选项实验方案可行。
C、CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项实验方案不可行。
D、黄铜是铜的合金，可以采用相互刻画的方法，比较铜片和黄铜片的硬度，故选项实验方案可行。
故选：C。
2、【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。
3、【2018安徽省】对比实验是实验探究的重要方法，下列对比实验设计能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
选项
实验目的
实验设计
A
探究温度对分子运动快慢的影响
B
探究水对铁钉锈蚀的影响
C
探究空气是燃烧的必要条件
D
探究CO2与水反生反应
【答案】A
【解析】A、红墨水分子在50ml的热水扩散的速度比冷水中快，故能说明分子随温度的升高而变快，故正确；
B、该实验中缺少铁与氧气和水同时接触的对比实验，故错误；
C、该实验中缺少不与氧气接触的白磷的对比实验，故错误；
D、酚酞在酸性和中性环境中都不变色，故错误。故选A。
4、【2019重庆B卷】下列实验方案不能达到目的的是（ ）
A.NaOH溶液除去稀盐酸中的FeCl3? B.用带火星的木条鉴别O2和CO2
C.高温下足量Fe2O3除去CO2中的CO?? D.用水鉴别NH4NO3和NaOH两种固体
【答案】A
【解析】NaOH溶液与稀盐酸、FeCl3都反应，不能达到实验目的；用带火星的木条鉴别O2和CO2，若木条复燃证明是氧气，熄灭为二氧化碳，可以达到实验目的；CO高温下足量Fe2O3反应可以除去CO2中的CO，可以达到实验目的；NH4NO3固体溶于水，溶液温度降低，NaOH固体溶于水，溶液温度升高，可以达到实验目的。故选A。
5、【2019甘肃兰州】下列实验方案不能达到实验目的是（　　）
实验目的
实验操作
A
除去硫酸亚铁溶液中少量硫酸铜
加过量铁粉充分反应，过滤
B
检验某固体为碳酸盐
取样，滴加稀盐酸，观察是否有气泡产生
C
除去氯化钠溶液中少量氯化镁
加入过量氢氧化钠溶液，过滤，向滤液中加稀盐酸至中性
D
鉴别氢氧化钠固体和硝酸铵固体
取样，加水溶解，观察温度变化
【答案】B
【解析】A、加过量铁粉充分反应，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，过滤得到硫酸亚铁溶液，该选项能够达到实验目的；
B、取样，滴加稀盐酸，即使产生气泡，也不能说明固体是碳酸盐，这是因为比较活泼的金属单质也能和盐酸反应生成氢气，该选项不能达到实验目的；
C、加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，过滤，向滤液中加稀盐酸至中性得到氯化钠溶液，该选项能够达到实验目的；
D、取样，加水溶解，放热的是氢氧化钠，吸热的硝酸铵，该选项能够达到实验目的。
故选：B。
6、【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。
7、【2019江苏扬州】下列实验方案能达到目的是（　　）
A．用稀盐酸和BaCl2溶液检验Na2SO4溶液中是否含有H2SO4
B．用肥皂水鉴别蒸馏水与CaCl2溶液
C．用足量NaOH溶液除去CO2气体中的少量HCl
D．用澄清石灰水检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3
【答案】B
【解析】A、硫酸、硫酸钠均能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，进不能检验检验Na2SO4溶液中是否含有H2SO4，故选项实验方案不能达到目的。
B、CaCl2溶液属于硬水，可用肥皂水鉴别蒸馏水与CaCl2溶液，产生泡沫较多的是蒸馏水，较少的是氯化钙溶液，故选项实验方案能达到目的。
C、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，故选项实验方案不能达到目的。
D、K2CO3、Na2CO3溶液均能与石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀，不能检验Na2CO3溶液中是否含有K2CO3，故选项实验方案不能达到目的。
故选：B。
8、【2019 年深圳市】为达到以下实验目的，下列相应实验方案合理的是（ ）
选项
实验目的
实验方案
A
获得廉价的新能源
电解水制 H2
B
将河水净化为纯水
经沉淀、过滤、吸附
C
验证金属活动性 Zn＞Cu
利用 Zn 片与 CuSO4 溶液的反应
D
除去 NaCl 固体中少量的 MgCl2
加水溶解，再加入过量 NaOH 溶液
【答案】C
【解析】A 选项中用电并不廉价；B 选项中还要进行蒸馏才能得到纯水；D 选项中需加入适量 NaOH 溶
9、【2019山东泰安】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是（　　）
A、探究铁、镁金属活动性强弱
B、探究二氧化碳与水是否发生反应
C、探究不同溶剂中物质溶解性大小
D、探究温度对分子运动快慢的影响
【答案】A
【解析】A、图中实验酸的种类不同，不能探究铁、镁金属活动性强弱，故选项实验设计不能达到实验目的。B、图中实验，控制了水这一变量，可探究二氧化碳与水是否发生反应，故选项实验设计能达到实验目的。C、图中实验，溶质种类相同，溶剂种类不同，其它条件相同，可探究不同溶剂中物质溶解性大小，故选项实验设计能达到实验目的。D、图中实验除温度不同外，其它条件相同，可探究温度对分子运动快慢的影响，故选项实验设计能达到实验目的。故选：A。
10、【2017天津】某同学对下列四个实验都设计了两种方案，两种方案均合理的是（　　）（多选）
选项
A
B
C
D
实验目的
鉴别硬水和软水
鉴别硫酸铵和磷矿粉
除去二氧化碳中的少量水蒸气
除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠
方案l
观察颜色
观察颜色
通过浓硫酸
滴加适量稀盐酸
方案2
加肥皂水
加熟石灰粉末研磨
通过氢氧化钠溶液
滴加适量氯化钙溶液，过滤
【答案】BD
【解答】A、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；硬水和软水均为无色液体，用观察颜色的方法不能鉴别；故选项实验方案有错误；
B、磷矿粉为灰白色固体，硫酸铵为白色固体，用观察颜色的方法可以鉴别；加熟石灰粉末研磨，产生刺激性气味的是硫酸铵，无明显变化的是硫酸铵，可以鉴别；故选项实验方案均正确；
C、浓硫酸具有吸水性，且不能与二氧化碳反应，能除去水蒸气；氢氧化钠溶液不具有吸水性，不能除去水蒸气；故选项实验方案有错误；
D、碳酸钠能与适量的稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则；碳酸钠能与适量氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则；故选项实验方案均正确；故选（BD）
11、【2019甘肃兰州】下列实验设计不合理的是（　　）

A．验证质量守恒定律 B．探究溶剂种类对物质溶解性的影响
C．探究铁生锈的条件 D．探究CO2的密度大于空气
【答案】C
【解析】A、白磷燃烧生成五氧化二磷，反应前后天平平衡，能够验证质量守恒定律，该选项能够达到实验目的；
B、实验过程中，实验在水中比在酒精中溶解的多，说明氯化钠在水中的溶解度比在酒精中大，该选项能够达到实验目的；
C、实验过程中，左边试管中铁钉生锈，右边试管中铁钉不能生锈，说明没有水铁钉不能生锈，但是不能判断铁钉生锈是否需要氧气，该选项不能达到实验目的；
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：C。
12、【2019四川乐山】下图所示的实验不能达到实验目的的是（ ）
A．实验一：验证CO2的部分性质 B．实验二：验证空气中氧气含量
C．实验三：验证O2是否收集满 D．实验四：比较合金与纯金属的硬度
【答案】B
【解析】实验一：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）；实验二：硫燃烧可以消耗氧气，但是装置内压强变化不大，不能验证空气中氧气含量；实验三：用带火星的木条，放在氧气集气瓶口，若木条立即复燃说明已集满，可以验证O2是否收集满；实验四：黄铜片和纯铜片相互刻化，可以比较合金与纯金属的硬度。故选B。
13、【2019广东省】下列实验操作、现象或变化、结论对应关系正确的是（　　）
选项
实验操作
现象或变化
结论
A
取少量井水，加入适量肥皂水，振荡
产生大量浮渣
井水为硬水
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溶液的试管中滴加几滴酚酞溶液
溶液变红色
NaOH溶液没有变质
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
【答案】A
【解析】A、取少量井水，加入适量肥皂水，振荡，产生大量浮渣，说明井水为硬水，故选项说法正确。
B、称量镁条在空气中燃烧前后质量，质量减少，是因为生成的氧化镁逸散到空气中，仍遵循质量守恒定律，故选项说法错误。
C、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠，碳酸钠、氢氧化钠均显碱性，均能使酚酞溶液变红色，不能说明NaOH溶液没有变质，故选项说法错误。
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，不能说明无色气体一定为H2，也可能是一氧化碳，故选项说法错误。
故选：A。
14、【2019湖南岳阳】下列实验操作或方法能达到实验目的是（　　）
选项
实验目的
实验操作或方法
A
鉴别稀硫酸和氯化钠溶液
滴加酚酞溶液
B
从粗盐中得到纯净的氯化钠
溶解、过滤、洗涤、干燥
C
鉴别K2SO4、Cu（NO3）2、Ba（OH）2、NaOH
不另加试剂
D
除去CO2中含有的少量CO
点燃
【答案】C
【解析】A、滴加酚酞试液，都无明显现象，不能区分稀盐酸和氯化钠溶液，该选项不能达到实验目的；
B、溶解、过滤、洗涤、干燥不能得到纯净的氯化钠，该选项不能达到实验目的；
C、蓝色溶液是硝酸铜溶液，把硝酸铜溶液分别滴加到其它溶液中，产生蓝色沉淀的是氢氧化钠或氢氧化钡，不产生沉淀的是硫酸钾，把硫酸钾滴加到氢氧化钠或氢氧化钡中，产生白色沉淀的是氢氧化钡，另一种是氢氧化钠，该选项能够达到实验目的；
D、二氧化碳中的一氧化碳不能被点燃，该选项不能达到实验目的。
故选：C。
15、【2018广西北部湾经济开发区】下列实验方案，能实现对应实验目的是（　　）
项目
实验目的
实验方法
A
检验氢氧化钠是否变质
取样品，加水溶解后滴加酚酞试液观察溶液是否变红
B
区别硬水和软水
取等量样品分别加入等量肥皂水，搅拌，观察产生泡沫情况
C
比较镁、铁、铜的金属活动性顺序
将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中，
观察溶液颜色的变化情况
D
检验甲烷中是否混有氢气
将气体点燃，在火焰上方罩一个冷而干
燥的烧杯，观察烧杯内壁是否出现水滴
【答案】B
【解答】A、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠，氢氧化钠、碳酸钠均显碱性，均能使酚酞试液变红色，不能检验氢氧化钠是否变质，故选项实验方案不能实现对应实验目的。
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，可以鉴别，故选项实验方案能实现对应实验目的。
C、将铁丝和铜丝分别浸入硝酸镁溶液中，均不反应，说明了活动性镁＞铁，镁＞铜，无法比较锌和铜的金属活动性，故选项实验方案不能实现对应实验目的。
D、氢气、甲烷燃烧均有水生成，用冷而干燥的烧杯无法鉴别，故选项实验方案不能实现对应实验目的。
故选：B。
16、【2018江西省】列方案正确的是_______________；
选项
实验目的
实验设计
A
除去氯化铁溶液中硫酸铁
加入适量的硝酸钡溶液、过滤
B
鉴别硝酸铵溶液和硝酸镁溶液
取样，分别加入氢氧化钠溶液
C
除去粗盐中混有的泥沙
加水溶解、蒸发
D
鉴别氧化钙和碳酸钙两种固体粉末
————————————
【答案】B 加水，触摸试管外壁，看是否有发热现象
【解析】A、硫酸铁能与适量的硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸铁，能除去杂质但引入了新的杂质硝酸铁，不符合除杂原则，错误；B、硝酸铵溶液与氢氧化钠溶液反应生成有刺激性气味的氨气，氢氧化钠溶液与硝酸镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀，可以鉴别，正确；C、粗盐的主要成分是氯化钠，粗盐提纯是通过溶解（把不溶物与食盐初步分离）、过滤（把不溶物彻底除去）、蒸发（食盐从溶液中分离出来而得到食盐）得到精盐的过程，错误。故选B。
D、氧化钙与水反应放出大量的热，碳酸钙难溶于水，可采用加水，触摸试管外壁，看是否有发热现象的进行鉴别。
17、【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．

（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。
【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。
18、【2019四川眉山】某化学兴趣小组在实验室取用NaOH溶液时，发现瓶口有白色粉末状物质，该小组质疑该NaOH溶液可能已变质，于是进行了如下探究：
【猜想与假设】
猜想
Ⅰ．没有变质
Ⅱ．部分变质
Ⅲ．完全变质
溶液中溶质
NaOH
NaOH、Na2CO3
Na2CO3
【探究过程】
（1）取一定量的该NaOH溶液，加入足量的　 　，有气泡产生，说明猜想Ⅰ不成立。产生气泡的化学方程式为　 　。
（2）重新取一定量的该NaOH溶液，加入足量的CaCl2溶液，观察到的现象为　 　。接下来的实验操作及观察到的现象是：　 　，则说明猜想Ⅱ成立。若将CaCl2溶液换为Ca（OH）2溶液是否可行，判断并简述理由：　 　。
【结论与反思】
NaOH易与空气中的CO2反应而变质，故应注意密闭保存。
【答案】（1）盐酸（或稀硫酸）；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑（或Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑）；
（2）有白色沉淀生成；再加入无色酚酞试液，观察到溶液液变红色；不可行，若将CaCl2溶液换为Ca（OH）2溶液，会引入氢氧根离子，干扰NaOH的检验，无法确定原溶液中是否含有NaOH。
【解析】（1）因为猜想Ⅰ不成立，溶液中一定含有碳酸钠，实验现象是有气泡产生，加入的试剂为盐酸（或稀硫酸），化学方程式为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑（或Na2CO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+CO2↑）；
（2）因为猜想Ⅱ成立，溶液中含有NaOH、Na2CO3，先加入足量的CaCl2溶液，通过有白色沉淀生成的现象确定溶液中有Na2CO3的存在，并除去Na2CO3，防止对NaOH的检验造成干扰；再加入无色酚酞试液，观察到溶液液变红色；若将CaCl2溶液换为Ca（OH）2溶液，会引入氢氧根离子，干扰NaOH的检验，无法确定原溶液中是否含有NaOH。
19、【2019年安徽省】某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验:
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
-
-
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe203
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
(1)设置实验1的目的是______________________________。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________________________。
(3)写出KClO3分解的化学方程式:______________________________。
(4)由实验1和实验4可知，KCl____（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因______________________________。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内_______________________________。
【答案】（1）对比实验；（2）MnO2；（3）2KClO3 ===== 2KCl+3O2↑；（4）有 、生成的KCl加快了反应；（5）收集气体的体积
【解析】
（1）设置实验1的目的与其他组实验对比，故填：对比实验
（2）收集50mLO2所需时间越短说明催化效果越佳，故填：MnO2
（3）KClO3分解的化学方程式：2KClO3===== 2KCl+3O2↑故填：2KClO3===== 2KCl+3O2↑
（4）由表中数据可知，KCl有催化作用，维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s是因为氯酸钾分解生成KCl，KCl有催化作用，加快了反应，故填：有 ； 生成的KCl加快了反应
（5）还可以测量相同时间内收集气体的体积来比较反应速率，故填：收集气体的体积
20、【2019四川泸州】已知：Na2O为白色，Na2O2为淡黄色；Na2O+H2O=2NaOH．某兴趣小组对钠和铜的单质及其化合物的性质进行了如下实验探究。①将铜片置于铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，观察到铜片表面变黑；②趁热将钠置于铜片表面，钠剧烈燃烧，有淡黄色物质生成，将此淡黄色物质转移到试管中待用，再用蒸馏水冲洗铜片，观察到铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑；③向盛装淡黄色物质的试管中滴加蒸馏水，观察到冒气泡，将带火星的木条伸入试管，木条复燃。回答下列问题：（1）步骤①产生的黑色物质是 ，步骤②淡黄色产物中氧元素的化合价为 价。（2）步骤②中产生铜斑反应的另一产物，进一步与氧气反应也转化为淡黄色物质，则产生铜斑反应的化学方程式为 。（3）步骤③产生的气体物质为 。（4）猜想步骤③还可能有一种常见物质 （填化学式）生成，向反应后的溶液中滴加 溶液（可供选择的试剂：H2SO4、CuSO4、KOH、Na2CO3），观察到 的现象时，即证明了你的猜想。
【答案】（1）氧化铜；-1；（2）
（3）氧气；（4）NaOH；CuSO4；产生蓝色沉淀。
【解析】（1）将铜片置于铁架台的铁圈上，用酒精灯加热，铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，步骤①产生的黑色物质是氧化铜。步骤②淡黄色产物是Na2O2，钠元素显+1价，设氧元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+2x=0，则x=-1价。（2）铜片上钠燃烧处出现了光亮的铜斑，是因为氧化铜与钠在加热条件下生成铜和氧化钠，反应的化学方程式为
（3）将带火星的木条伸入试管，木条复燃，说明产生的气体是氧气。（4）由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，步骤③还可能有一种常见物质是氢氧化钠，氢氧化钠能与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，则观察到产生蓝色沉淀，证明猜想正确。

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