實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)知識(shí)整理例1(2013·黃石)下列實(shí)驗(yàn)方案中，設(shè)計(jì)合理的是(

)A．用點(diǎn)燃的方法除去CO2中少量的COB．加入氧化鎂除去硫酸鎂溶液中含有的少量硫酸(氧化鎂難溶于水)C．用活性炭將硬水軟化D．用水除去生石灰中混有的碳酸鈣解析：二氧化碳中混有的少量的一氧化碳是不容易被點(diǎn)燃的，A選項(xiàng)設(shè)計(jì)不合理；氧化鎂能與硫酸反應(yīng)生成硫酸鎂，剩余的氧化鎂可以過(guò)濾除去，且不增加新的雜質(zhì)，故B選項(xiàng)設(shè)計(jì)合理；活性炭只能吸附一些雜質(zhì)，而不能將硬水軟化，軟化硬水可以用煮沸的方法，故C選項(xiàng)設(shè)計(jì)不合理；生石灰的成分是氧化鈣，氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，故D選項(xiàng)設(shè)計(jì)不合理。答案：B例2(2013·湛江)在學(xué)習(xí)鹽的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，老師將一定量的碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合，過(guò)濾反應(yīng)后的混合物。老師要求同學(xué)們探究濾液中溶質(zhì)的組成，請(qǐng)你一同參與探究并回答有關(guān)問(wèn)題?！静殚嗁Y料】碳酸鈉溶液顯堿性，氯化鈉、氯化鋇溶液呈中性。請(qǐng)你寫(xiě)出碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。【提出猜想】猜想1：濾液中溶質(zhì)是NaCl猜想2：濾液中溶質(zhì)是NaCl和_____(填化學(xué)式)的混合物猜想3：濾液中溶質(zhì)是NaCl和Na2CO3的混合物【實(shí)驗(yàn)探究】(1)取少量濾液于試管中，滴加2～3滴無(wú)色酚酞試液，振蕩，無(wú)明顯現(xiàn)象。同學(xué)們認(rèn)為猜想________不成立。(2)另取少量濾液于另一支試管中，滴加碳酸鈉溶液，若有______________________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)證明猜想2成立?！締?wèn)題討論】(1)甲同學(xué)認(rèn)為要證明猜想2成立也可以改用硫酸鈉溶液。你認(rèn)為甲同學(xué)________(填“能”或“不能”)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2)乙同學(xué)認(rèn)為要證明猜想2成立也可以改用硝酸銀溶液。你認(rèn)為乙同學(xué)________(填“能”或“不能”)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。理由是________________________________________________________________________。例3(2013·蘭州)實(shí)驗(yàn)室中有一瓶標(biāo)簽受損的無(wú)色液體，如圖所示。這瓶無(wú)色液體是什么呢？實(shí)驗(yàn)員老師告訴大家，該液體只能是過(guò)氧化氫溶液、稀硫酸和蒸餾水中的一種。(1)大家討論后一致認(rèn)為不可能是蒸餾水，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)為確定該液體成分，同學(xué)們繼續(xù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論步驟一：取該液體適量于試管中，向其中加入少量______粉末沒(méi)有氣泡產(chǎn)生該液體不是過(guò)氧化氫溶液步驟二：取該液體適量于試管中，向其中滴加少量氯化鋇溶液該液體是稀硫酸【反思交流】(1)大家認(rèn)為標(biāo)簽受損的原因可能是________________________________________________________________________。(2)如果該液體是過(guò)氧化氫溶液，則步驟一中產(chǎn)生的變化用化學(xué)方程式表示為_(kāi)_______________________________________________________________________。方法總結(jié)：本題考查了破損標(biāo)簽試劑的確定，完成此題，可以依據(jù)破損標(biāo)簽的部分以及有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行合理推測(cè)。專(zhuān)題訓(xùn)練一、選擇題(每題5分，共30分)1．(2013·岳陽(yáng))“家庭小實(shí)驗(yàn)”是利用家庭生活中常用的物質(zhì)，進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的活動(dòng)。下列實(shí)驗(yàn)不能用“家庭小實(shí)驗(yàn)”完成的是(

)A．檢驗(yàn)自來(lái)水中是否含有氯離子B．用聞氣味的方法鑒別酒精和水C．檢驗(yàn)自來(lái)水是否為硬水D．探究鐵在潮濕的空氣中是否生銹答案：A2．(2013·金華)為區(qū)別稀鹽酸和稀硫酸，小強(qiáng)同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案：在每組的兩支試管中分別盛放稀鹽酸和稀硫酸；向同組的兩支試管各滴加同種試劑。其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)答案：D3．(2013·陜西)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是(

)A．鑒別兩種化肥NH4Cl和KNO3

B．檢驗(yàn)二氧化碳C．除去氧氣中的水蒸氣D．探究空氣中氧氣的含量答案：A4．(2013·廣東)下列實(shí)驗(yàn)方法錯(cuò)誤的是(

)A．用稀硝酸除去NaCl中混有的Na2CO3

B．用帶火星的木條區(qū)別空氣和O2

C．用水區(qū)分NH4NO3和NaOH兩種固體D．用濕潤(rùn)的石蕊試紙區(qū)別CO和CO2

答案：A5．下列實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)結(jié)論都正確的是(

)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A將一根未打磨的鋁條放入硫酸銅溶液中無(wú)紫紅色固體析出鋁不如銅活潑B將帶火星的木條伸入氧氣中木條復(fù)燃氧氣能支持燃燒C將CO通過(guò)灼熱的氧化銅黑色氧化銅變成紅色CO具有可燃性D將氫氧化鈉固體加入水中溶液溫度升高該反應(yīng)放熱解析：未打磨的鋁條表面有氧化鋁，因?yàn)檠趸X與硫酸銅溶液不反應(yīng)，因此無(wú)變化；將帶火星的木條伸入氧氣中，木條復(fù)燃，說(shuō)明氧氣能支持燃燒，即氧氣具有助燃性；將CO通過(guò)灼熱的氧化銅，黑色氧化銅變成紅色，說(shuō)明CO具有還原性；將氫氧化鈉固體加入水中，溶液溫度升高，說(shuō)明氫氧化鈉溶于水放熱，但是沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。答案：B6．下列依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，不合理的是(

)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)A除去氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈣加入過(guò)量的純堿溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾B區(qū)別炭粉和氧化銅粉末取樣后，分別在空氣中灼燒C區(qū)別硬水和軟水取樣后，分別加入肥皂水，振蕩D除去氯化鈣溶液中的鹽酸加入過(guò)量的碳酸鈣，充分反應(yīng)后過(guò)濾解析：除去氫氧化鈉溶液中的氫氧化鈣，加入過(guò)量的純堿溶液，充分反應(yīng)后過(guò)濾可以把氫氧化鈣除去，但過(guò)量的碳酸鈉會(huì)成為新的雜質(zhì)，故A不合理。答案：A二、填空題(共70分)7．(14分)(2013·宜昌)二氧化硫是造成酸雨的主要物質(zhì)之一。小麗為探究二氧化硫能與水反應(yīng)生成酸，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】她先用紫色石蕊試液將白色濾紙浸潤(rùn)，干燥后做成紫色的小花，然后按下列圖示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀察到實(shí)驗(yàn)(Ⅰ)和(Ⅲ)中的小花變紅，(Ⅱ)中的小花不變色?！驹u(píng)價(jià)反思】小虎對(duì)小麗的實(shí)驗(yàn)方案提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)還不足以證明“二氧化硫和水反應(yīng)生成了酸”。兩位同學(xué)仔細(xì)討論后認(rèn)為還需補(bǔ)充如下一個(gè)實(shí)驗(yàn)，才能得出二氧化硫與水反應(yīng)生成酸?！就卣箲?yīng)用】二氧化硫也是實(shí)驗(yàn)室的一種污染氣體，常用堿液吸收。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。答案：將干燥的紫色小花放入二氧化硫氣體中小花不變色2NaOH＋SO2==Na2SO3＋H2O8．(14分)某工廠的廢水中只含有硫酸鎂和少量稀硫酸，課外活動(dòng)小組以此為課題，探討如何從中回收純凈的硫酸鎂固體，他們?cè)O(shè)計(jì)了兩種方案，請(qǐng)你參加討論?！痉桨敢弧窟x用鎂粉作為試劑。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①往廢液中加入鎂粉，當(dāng)觀察到__________，說(shuō)明加入的鎂粉足夠了。②接下來(lái)的操作方法依次是__________和__________?！痉桨付窟x用氫氧化鈉作為試劑。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①向廢液中逐滴加入氫氧化鈉溶液，當(dāng)觀察到________________時(shí)停止滴入氫氧化鈉。②進(jìn)行過(guò)濾，將得到的氫氧化鎂固體洗滌，放入燒杯中逐滴加入稀硫酸至恰好完全反應(yīng)，將溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鎂。【反思與評(píng)價(jià)】比較方案一和方案二，你會(huì)選擇方案____，理由是_____________________________?！就卣古c交流】請(qǐng)你繼續(xù)探究，設(shè)計(jì)新的方案(使用試劑必須是與鎂粉和氫氧化鈉屬于不同類(lèi)別的物質(zhì))，你所選的試劑是________________(寫(xiě)化學(xué)式)。答案：【方案一】無(wú)氣泡產(chǎn)生時(shí)過(guò)濾蒸發(fā)【方案二】不再有白色沉淀產(chǎn)生【反思與評(píng)價(jià)】一操作簡(jiǎn)便(或反應(yīng)容易控制)

【拓展與交流】MgCO3(或MgO)(合理即可)9．(20分)(2013·瀘州)甲同學(xué)為了區(qū)別氫氧化鈉和氫氧化鈣溶液，設(shè)計(jì)了如下圖所示的四組實(shí)驗(yàn)方案。(1)其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莀_______________________________________________________________________。

(2)在C組實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，甲同學(xué)將A、C組四支試管中的溶液倒入同一容器中，看到溶液變渾濁，該現(xiàn)象說(shuō)明有________(填化學(xué)式)物質(zhì)生成，滴入酚酞后溶液呈紅色。(4)滴入酚酞后溶液呈紅色，說(shuō)明溶液呈堿性。使溶液呈堿性的物質(zhì)是什么呢？甲同學(xué)進(jìn)一步推測(cè)：溶液中呈堿性的物質(zhì)可能是碳酸鈉、氫氧化鈣和__________三種物質(zhì)中的一種，或是三種物質(zhì)兩兩混合組成的混合物。

(5)為了驗(yàn)證推測(cè)，甲同學(xué)查閱資料，獲悉氯化鋇溶液呈中性，并設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。請(qǐng)根據(jù)要求完成下列空白：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容預(yù)測(cè)現(xiàn)象結(jié)論取少量容器中的上層溶液于試管中，加入過(guò)量的氯化鋇溶液，靜置①若有白色沉淀，溶液呈無(wú)色物質(zhì)是碳酸鈉②若無(wú)沉淀生成，溶液呈紅色物質(zhì)是氫氧化鈣③若有白色沉淀，溶液呈紅色(6)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)第②步驗(yàn)證的結(jié)論不嚴(yán)密，原因是__________________________________。解析：(1)根據(jù)氫氧化鈉和氫氧化鈣的性質(zhì)可以知道，它們都能夠和稀鹽酸反應(yīng)且都沒(méi)有現(xiàn)象，都能使酚酞變紅，氫氧化鈉不能和碳酸鈉反應(yīng)，但是氫氧化鈣可以和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀，氫氧化鈉和氫氧化鈣都能和二氧化碳反應(yīng)，但是和氫氧化鈉反應(yīng)沒(méi)有現(xiàn)象，和氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀，所以能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡臑镃和D。

(2)C組中發(fā)生的反應(yīng)為氫氧化鈣和碳酸鈉的反應(yīng)，該反應(yīng)生成了碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2＋Na2CO3==CaCO3↓＋2NaOH。(3)根據(jù)題意生成的白色沉淀只能是碳酸鈣，其化學(xué)式為CaCO3。(4)根據(jù)題意可以知道，在溶液中可能含有氫氧化鈉。(5)能夠和氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色沉淀的是碳酸鈉，而氫氧化鈣不能和碳酸鈉共存，所以可以判斷使溶液變紅的是氫氧化鈉，即該溶液中含有碳酸鈉和氫氧化鈉。(6)氫氧化鈉溶液也呈堿性，也可以使酚酞變紅，所以不能僅僅根據(jù)溶液變紅就判斷溶液中只是氫氧化鈣。答案：(1)CD

(2)Ca(OH)2＋Na2CO3==CaCO3↓＋2NaOH

(3)CaCO3

(4)NaOH

(5)物質(zhì)是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物(6)氫氧化鈉溶液也顯堿性，還可能是氫氧化鈉或氫氧化鈉和氫氧化鈣的混合物10．(22分)化學(xué)小組同學(xué)對(duì)酸的性質(zhì)很感興趣，向老師提出研究硝酸的性質(zhì)，老師高興答應(yīng)并帶領(lǐng)同學(xué)們進(jìn)行了硝酸性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究?！緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】(1)將石蕊試液滴入稀硝酸中，預(yù)計(jì)石蕊試液由紫色變________色。(2)將Zn片投入稀硝酸中，預(yù)計(jì)將產(chǎn)生H2，其名稱(chēng)為_(kāi)_______?！緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們按上述設(shè)計(jì)做了實(shí)驗(yàn)，卻發(fā)現(xiàn)石蕊變色后一會(huì)兒即退去，Zn片投入稀HNO3后，溶液中冒出氣泡，產(chǎn)生無(wú)色氣體A，在試管口氣體A變成紅棕色、有刺激性氣味的氣體B?！咎岢鰡?wèn)題】(1)石蕊試液變色后為何會(huì)退色？(2)上述產(chǎn)生的無(wú)色氣體是什么？硝酸具有哪些特性？【查閱資料】看到如此異常的現(xiàn)象，在老師的指導(dǎo)下，同學(xué)們上網(wǎng)查到了下列資料：(1)硝酸可與Zn、Cu等多種金屬反應(yīng)生成相應(yīng)的硝酸鹽，但不生成H2。(2)氮元素某些氣態(tài)物質(zhì)的物理性質(zhì)【猜想與分析】(1)小明同學(xué)認(rèn)為石蕊變色后又退色的原因是由于試管不干凈，含有其他雜質(zhì)造成的，要證明小明的觀點(diǎn)，應(yīng)進(jìn)行的操作是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)大家一致認(rèn)同紅棕色氣體B是NO2，但對(duì)于無(wú)色氣體A及變化的原因有不同的看法：①小麗同學(xué)認(rèn)為A是NH3，但遭到大家的一致反對(duì)，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________；②小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為A是N2，也遭到大家的一致反對(duì)，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________；③經(jīng)討論，最終大家獲得了A是NO的共識(shí)。NO遇氧變成NO2的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________?！緦?shí)驗(yàn)探究】小紅同學(xué)對(duì)硝酸能與Cu反應(yīng)很感興趣，便取了一小塊銅片投入