專(zhuān)題三實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)一、選擇題1.[教材圖片題]下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?(B)2.(2021·廬江模擬)下列各組實(shí)驗(yàn)方法能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?(D)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方法A除去Na2CO3中的NaCl加水溶解,加入過(guò)量CaCl2溶液,過(guò)濾,蒸發(fā)B驗(yàn)證Al、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)性順序向硫酸銅溶液和硝酸銀溶液中各放入一根打磨過(guò)的鋁絲,觀(guān)察現(xiàn)象C探究鐵釘生銹的條件將兩根打磨過(guò)的鐵釘分別密封在盛有干燥空氣和盛滿(mǎn)水的試管中,觀(guān)察現(xiàn)象D檢驗(yàn)黑色固體中含有碳和氧化銅高溫充分加熱固體,并將生成的氣體通入澄清石灰水中,觀(guān)察現(xiàn)象3.下列實(shí)驗(yàn)方案合理的是 (D)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃迷噭┗蚍椒ˋ檢驗(yàn)氧氣通入澄清石灰水B配制5%的KNO3溶液向盛有5gKNO3固體的燒杯中加入100mL蒸餾水,攪拌C除去氯化鉀溶液中的碳酸鉀加入適量的稀硝酸D自制酸堿指示劑將搗爛的牽?；ㄓ镁凭莺筮^(guò)濾【解析】檢驗(yàn)氧氣的方法:將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若木條復(fù)燃,則說(shuō)明是氧氣,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向盛有5gKNO3固體的燒杯中加入100mL蒸餾水,攪拌,形成溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5g5g+100g×100%≈4.8%,B項(xiàng)錯(cuò)誤;稀硝酸和碳酸鉀反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生硝酸鉀,引入新雜質(zhì)硝酸鉀,不符合除雜原則,C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理的是 (C)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)過(guò)程A二氧化碳的溶解性在充滿(mǎn)二氧化碳?xì)怏w的軟塑料瓶中倒入13的水,擰緊瓶蓋,振蕩,B濃鹽酸的揮發(fā)性打開(kāi)盛有濃鹽酸的細(xì)口瓶,瓶口有白霧產(chǎn)生C鑒定某溶液是氯化鐵溶液向溶液中滴加氫氧化鈉溶液,有白色沉淀產(chǎn)生D硫酸銨是一種銨態(tài)氮肥硫酸銨樣品與熟石灰混合后研磨,有刺激性氣味氣體生成【解析】氫氧化鈉和氯化鐵溶液反應(yīng)生成氯化鈉和紅褐色沉淀氫氧化鐵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題5.(2021·河北)茶垢清潔劑能快速清除茶具上附著的茶垢,某小組同學(xué)對(duì)茶垢清潔劑進(jìn)行了探究。【查閱資料】如圖1所示是某品牌茶垢清潔劑說(shuō)明書(shū)中的部分內(nèi)容。說(shuō)明書(shū)中碳酸鈉的俗稱(chēng)有誤,應(yīng)改為純堿或蘇打。

【提出問(wèn)題Ⅰ】茶垢清潔劑溶于水時(shí)生成過(guò)氧化氫,是否生成氧氣?【實(shí)驗(yàn)1】在盛有茶垢清潔劑固體的小燒杯中,加適量常溫水,完全溶解后得到無(wú)色溶液,觀(guān)察到有小氣泡緩慢冒出,伸入帶火星的木條,木條不復(fù)燃?！緦?shí)驗(yàn)2】取三份等量的實(shí)驗(yàn)1中的溶液,分別加入甲、乙、丙三支試管中,按圖2所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。觀(guān)察到都較快產(chǎn)生氣泡,且溫度越高產(chǎn)生氣泡越快;伸入帶火星的木條,木條都復(fù)燃?！颈磉_(dá)交流Ⅰ】通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明,茶垢清潔劑溶于水時(shí)生成氧氣。(1)實(shí)驗(yàn)1中“木條不復(fù)燃”的原因是產(chǎn)生氧氣速率較慢,氧氣濃度過(guò)低。

(2)實(shí)驗(yàn)2中丙試管內(nèi)不再產(chǎn)生氣泡后,其中溶液所含溶質(zhì)與加熱前溶液的不同是無(wú)過(guò)氧化氫。

【提出問(wèn)題Ⅱ】茶垢清潔劑溶于水時(shí)生成碳酸鈉,是否生成氫氧化鈉?【實(shí)驗(yàn)3】取實(shí)驗(yàn)2丙試管內(nèi)溶液,按如圖3流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！颈磉_(dá)交流Ⅱ】(1)加入試劑X的目的是CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl(用化學(xué)方程式表示)。

(2)不新增試劑,檢驗(yàn)加入的試劑X已足量的方法是向?yàn)V液中滴加試劑X,不產(chǎn)生沉淀。

(3)溶液M呈無(wú)色,說(shuō)明茶垢清潔劑溶于水時(shí)沒(méi)有生成氫氧化鈉。

【反思總結(jié)】(1)茶垢清潔劑溶于水生成了碳酸鈉和過(guò)氧化氫。碳酸鈉溶液有較好的去污效果,過(guò)氧化氫分解生成活性氧,可深層帶走污垢。(2)使用茶垢清潔劑時(shí)應(yīng)選擇溫度較高的水進(jìn)行溶解,去垢效果更好。

6.[跨學(xué)科](2021·合肥蜀山區(qū)一模)某化學(xué)興趣小組對(duì)金屬鈣及其化合物的化學(xué)性質(zhì)非常感興趣,并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。(1)對(duì)金屬鈣的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究?！咎岢鰡?wèn)題】金屬鈣能否與水反應(yīng)?【實(shí)驗(yàn)探究】取一小粒金屬鈣投入盛有50mL水的燒杯中,鈣粒與水劇烈反應(yīng),四處游動(dòng),產(chǎn)生氣泡,溶液出現(xiàn)渾濁,用手觸摸燒杯外壁,感覺(jué)發(fā)燙。反應(yīng)結(jié)束放置一段時(shí)間后,溶液變澄清,經(jīng)測(cè)定所得溶液pH=12。請(qǐng)描述用pH試紙測(cè)定溶液pH的方法:將pH試紙放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取待測(cè)液,滴在pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比。

【交流反思】鈣的密度為1.55g·cm-3,大于水的密度,但是鈣粒浮在水面并四處游動(dòng),鈣粒浮在水面的原因是隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鈣粒周?chē)鷼馀菰龆?鈣粒質(zhì)量減小,鈣粒所受浮力增大,重力減小。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】金屬鈣能與水反應(yīng)。經(jīng)進(jìn)一步檢驗(yàn),產(chǎn)生的氣體能燃燒。請(qǐng)寫(xiě)出鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:Ca+2H2OCa(OH)2+H2↑。

【拓展提高】①金屬鈣放入硫酸銅溶液中,不能(填“能”或“不能”)置換出金屬銅。

②鈣一般保存在煤油中。請(qǐng)列舉一種需要密封保存的藥品及原因:氫氧化鈉需要密封保存,防止氫氧化鈉吸收空氣中的水而潮解,吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)。

(2)對(duì)久置于空氣中的“生石灰”干燥劑的組成成分及含量進(jìn)行探究?！静殚嗁Y料】Ca(OH)2加熱到一定溫度時(shí)會(huì)發(fā)生分解反應(yīng),生成兩種氧化物?！緦?shí)驗(yàn)探究】該小組稱(chēng)取10.0g干燥劑樣品于控溫電加熱器中,按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(裝置氣密性良好,電熱絲溫度使干燥劑中可以分解的物質(zhì)完全分解,裝置A、B、C中藥品足量,實(shí)驗(yàn)操作正確)?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程】①停止加熱后,需要通入一段時(shí)間N2的目的是將生成的水和二氧化碳全部推入A、B裝置。

②充分反應(yīng)后,產(chǎn)物被完全吸收,A裝置增重0.9g,B裝置增重2.2g。[附加題]【分析與結(jié)論】該包干燥劑的成