2020中考化学复习方案主题五科学探究第15课时实验设计与评价课件 42页

第 15 课时 实验设计与评价 主题五　科学探究 命 题 热 点 透 析 知 识 体 系 梳 理 知识体系 实 验 设 计 与 评 价 实验设计 实验评价 概念理解 基本要求 一般思路 设计注意 命 题 热 点 透 析 知 识 体 系 梳 理 验纯 命 题 热 点 透 析 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 知 识 体 系 梳 理 生成的铁粉被氧化 命 题 热 点 透 析 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 知 识 体 系 梳 理 易错判断 1.用木炭代替红磷测定空气中氧气含量 (　　) 2.实验室用电解水的方法制取氧气 (　　) 3.将盛满CO2的试管倒扣在NaOH溶液中,液面上升,证明CO2与NaOH溶液发生 了反应 (　　) 4.分别将等浓度、等体积的稀盐酸加入到等质量的锌片和锌粉中,探究反应物接 触面积对化学反应速率的影响 (　　) 5.可以通过饱和碳酸氢钠溶液除去氢气中的氯化氢气体(　　) × × × √ × 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 类型一　实验方案的设计 1.[2016·三明]某化学探究小组欲制取少量氢氧化钠溶液,他们把饱和石灰水加 入盛有碳酸钠溶液的烧杯中,经充分搅拌、过滤,得到样品溶液。 (1)写出反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。Ca(OH)2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaOH 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 1.[2016·三明]某化学探究小组欲制取少量氢氧化钠溶液,他们把饱和石灰水加入 盛有碳酸钠溶液的烧杯中,经充分搅拌、过滤,得到样品溶液。 (2)小组同学对得到的样品溶液是否为纯净的氢氧化钠溶液产生怀疑,决定对其溶 质成分进行探究。 提出猜想 猜想一:只含氢氧化钠; 猜想二:含有氢氧化钠、氢氧化钙; 猜想三:含有氢氧化钠、碳酸钠。 实验探究 小组同学发现,只要用反应物(饱和石灰水和碳酸钠溶液)就可以验证猜 想。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 他们取少量样品溶液进行下列实验: 实验操作 实验现象 实验结论 X是　　　 ______________________________ 猜想二不正确 Y是　　　 _______________________________ 猜想三正确 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] (2)实验探究 ①碳酸钠溶液　无明显现象 ②饱和石灰水　溶液变浑浊 [解析] (2)实验探究 要验证猜想二不正确,即证明溶液中不含Ca(OH)2,故向样 品溶液中加入碳酸钠溶液,看是否有沉淀生成,若无明显现象,说明样品溶液中 不含Ca(OH)2,猜想二不正确。要验证猜想三正确,即证明溶液中含Na2CO3,故 向样品溶液中加入饱和石灰水,看是否有沉淀生成,若溶液变浑浊,说明样品溶 液中含Na2CO3,猜想三正确。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 1.[2016·三明]某化学探究小组欲制取少量氢氧化钠溶液,他们把饱和石灰水加入 盛有碳酸钠溶液的烧杯中,经充分搅拌、过滤,得到样品溶液。 (2)小组同学对得到的样品溶液是否为纯净的氢氧化钠溶液产生怀疑,决定对其溶 质成分进行探究。 交流讨论 甲同学认为要验证猜想二不正确,也可往样品溶液中通入　　　　;受 该同学的启发,小组同学认为要验证猜想三正确,也可往样品溶液中滴加盐酸。 [答案] (2)交流讨论 二氧化碳 [解析] (2)交流讨论 因为澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊,故也可往样品溶液中 通入二氧化碳,看溶液是否变浑浊来验证猜想二。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 1.[2016·三明]某化学探究小组欲制取少量氢氧化钠溶液,他们把饱和石灰水加入 盛有碳酸钠溶液的烧杯中,经充分搅拌、过滤,得到样品溶液。 (2)小组同学对得到的样品溶液是否为纯净的氢氧化钠溶液产生怀疑,决定对其溶 质成分进行探究。 实验评价 乙同学往样品溶液中滴入盐酸,刚开始并没有观察到明显现象,试分析 原因　　　　　　　　　　　　　。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] (2)实验评价 稀盐酸先与样品中的氢氧化钠反应 [解析] (2)实验评价 乙同学往样品溶液中滴入盐酸,刚开始并没有观察到明显 现象,原因是当溶液中既有碳酸钠,又有氢氧化钠时,稀盐酸先与样品中的氢氧 化钠反应。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 2.拓展[2019·北京]如图15-1,在一只烧杯中进行实验。补全实验方案。 图15-1 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 序号 目的 步骤 A 　探究　　　　　　　 ①加入NaOH溶液;②滴加酚酞溶液;③加入适量 盐酸 B 　检验NaCl中混有Na2CO3 ①加入少量样品;②加入适量水至全部溶解;③加 入___________ C 　验证KCl不能无限溶解 　20 ℃时,①加入100 g水;②加入18 g KCl;③加 入　　　　(已知:20 ℃时,KCl的溶解度为34 g) D 　配制　　　　　　 ①加入2.5 g NaCl;②加入47.5 g水;③搅拌至全 部溶解 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] A.盐酸能否与氢氧化钠溶液发生反应 B.稀盐酸(或稀硫酸或氢氧化钙溶液或氯化钙溶液) C.超过16 g的氯化钾(答案合理即可) D.50 g溶质质量分数为5%的氯化钠溶液 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [解析]氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,该中和反应无明显现象,为探究该 反应是否发生,可先向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液变为红色,再向溶液 中逐滴加入稀盐酸,观察到溶液由红色变为无色,证明氢氧化钠和盐酸发生了 反应;碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,向样品溶液中加入稀 盐酸,观察到有气泡产生,证明样品中含有碳酸钠;20 ℃时,KCl的溶解度是34 g, 为验证氯化钾不能无限溶解,向100 g 20 ℃的水中加入氯化钾的质量大于34 g时,观察到氯化钾不再溶解,证明氯化钾不能无限溶解;配制溶质质量分数为 5%的氯化钠溶液50 g,需要溶质氯化钠的质量为50 g×5%=2.5 g,需要水的 质量为47.5 g,称取2.5 g氯化钠,量取47.5 mL的水,在烧杯中加水溶解即可。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 3.拓展[2018·绥化]一班的同学在探究金属镁的化学性质时发现,将镁条放到盛 有冷水的试管中,没有明显的现象,然后将试管放在酒精灯上加热,发现试管中有 气泡产生。 (1)小明认为,据此现象可断定加热时镁能和水反应,小强认为小明的结论不正确, 理由是 　 。 (2)小明向加热的试管中滴入酚酞溶液,溶液显红色,证明镁在加热时　　 (填 “能”或“不能”)与水发生反应。 温度升高,气体的溶解度减小,溶解在水中的气体(或空气)逸出 能 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 3.拓展[2018·绥化]一班的同学在探究金属镁的化学性质时发现,将镁条放到盛 有冷水的试管中,没有明显的现象,然后将试管放在酒精灯上加热,发现试管中有 气泡产生。 (3)小明将加热后的试管放置在空气中一段时间后,同学们发现溶液中的红色消 失了。 在确定酚酞溶液没有变质的情况下,请你根据初中所学化学知识,对溶液中红色 消失的原因作出合理猜想。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 猜想一: 　 　　　　　　　　　　　　　; 猜想二: 　　　　　　　　 　　　　　　。 请设计实验方案,对其中一种猜想进行验证:__________________________________ ____________________________________________________________________________ ________________________________________________(只答出实验方案,不需要回答 现象和结论)。 温度降低,氢氧化镁的溶解度减小 氢氧化镁与空气中的成分(或二氧化碳)反应而变质 取加热后的红色溶液于2支试管中, 分别通入二氧化碳,然后将其中的一支试管冷却,观察现象(或取褪色后的无色溶 液于试管中,再向其中加入足量的稀盐酸,观察现象) 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 类型二　实验方案的评价 4.[2018·福建]下列实验方案能达到实验目的的是 (　　) 选项 实验目的 实验方案 A 检验某固体为碳酸盐 取样,滴加盐酸,观察是否有气泡 B 证明二氧化碳能与水反应 将二氧化碳通入滴有酚酞溶液的水中 C 检验氧气已收集满 将带火星的木条伸入集气瓶中 D 证明蜡烛中含有碳元素 将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案]D　 [解析]活泼金属与稀盐酸反应也会产生气泡,故A错误;二氧化碳与水反应生成 碳酸,碳酸不能使酚酞溶液变色,故B错误;检验氧气已收集满,应将带火星的木 条伸到集气瓶口,故C错误;将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方, 若石灰水变浑浊,说明蜡烛燃烧产生了二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应 前后元素种类不变,可证明蜡烛中含有碳元素,故D正确。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 5.[2016·三明]设计对比实验是学习化学的重要方法,下列对比实验不能达到目 的的是 (　　) 编号 A B 实验设计 实验目的 探究同种物质在不同溶剂中的溶解性 探究分子的运动 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 （续表） 编号 C D 实验设计 实验目的 探究铁生锈的条件 探究CO2与NaOH溶液能否发生反应 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] C　 [解析] 铁生锈的条件是与空气、水同时接触,该实验设计中存在两个变量,无 法探究铁生锈的条件,C错误。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 6.[2019·福建]t ℃时,加热烧杯中的石灰水,发现溶液变浑浊,测得此时溶液的 pH>7。关于溶液变浑浊的原因,同学们有两种观点:①Ca(OH)2的溶解度随温 度升高而减小;②Ca(OH)2与空气中的CO2反应。他们设计以下方案进行探究, 其中没有意义的是 (　　) A.将装有浊液的烧杯,用冰水冷却,恢复至t ℃,观察浑浊是否消失 B.取适量浊液,过滤,往滤渣中加入盐酸,观察是否有气泡产生 C.取适量浊液,过滤,往滤液中加入Na2CO3溶液,观察是否有沉淀生成 D.其他条件不变,隔绝空气,再做一个加热石灰水的对比实验 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] C　 [解析] t ℃时,加热烧杯中的石灰水,出现浑浊,溶液显碱性,针对两种不同的观 点进行了探究。A中若观察到浑浊消失,则观点①正确,因为氢氧化钙的溶解度 随温度降低而变大,设计有意义;B中向滤渣中滴加稀盐酸,若没有气泡则证明观 点②错误,因为若观点②正确,则滤渣中含有碳酸钙,碳酸钙与盐酸反应会有气 泡产生,设计有意义;C中向滤液中滴加碳酸钠溶液,一定会产生白色沉淀,因为 滤液中的氢氧化钙会与碳酸钠反应产生碳酸钙沉淀,不能确定哪个观点正确, 因此设计无意义;D中再做一个隔绝空气,加热石灰水的对比实验,进一步验证 溶液变浑浊的原因,设计有意义。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 7.拓展 为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定,受热易分解生成氨气、 二氧化碳和水)的氯化钾提纯,并制得纯净的氯化钾溶液,某同学设计的实验流程 如下: (1)步骤①中除去碳酸氢铵的 方法是　 。 图15-2 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] (1)加热　 [解析] (1)由题干信息可知,碳酸氢铵受热易分解成氨气、二氧化碳和水,所以 步骤①中加热即可除去碳酸氢铵。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 7.拓展 为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定,受热易分解生成氨气、 二氧化碳和水)的氯化钾提纯,并制得纯净的氯化钾溶液,某同学设计的实验流程 如下: (2)步骤④中加过量碳酸钾溶液的 目的是　　　　　　　　。 图15-2 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] (2)除去溶液中的氯化钙和步骤③中加入的过量的氯化钡 [解析] (2)步骤③后,溶液中还含有氯化钙和过量的氯化钡,加入过量碳酸钾溶 液的目的是除去氯化钙和过量的氯化钡,因为氯化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙 沉淀和氯化钾,氯化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡沉淀和氯化钾。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 7.拓展 为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定,受热易分解生成氨气、 二氧化碳和水)的氯化钾提纯,并制得纯净的氯化钾溶液,某同学设计的实验流程 如下: (3)此设计方案是否严谨?并说明 理由: 　 。 图15-2 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案](3)不严谨,步骤④加入了过量的K2CO3溶液,最终滤液中含有杂质碳酸钾 [解析](3)该设计方案存在缺陷,因为步骤④中加入了过量碳酸钾溶液,滤液中 还含有过量的碳酸钾,得到的氯化钾溶液不纯净。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 8.拓展[2019·金华]某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、 氧元素的垃圾,对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图15-3所示的装置 进行检验。 实验研究 拉动注射器,让废气依次通过装置。 实验分析 (1)能证明废气中有水蒸气存在的 现象是　　　　　　　　。 图15-3 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] (1)A中的固体由白色变为蓝色 [解析] (1)无水硫酸铜遇水会变蓝,常用于检验水蒸气的存在,所以能证明废气 中有水蒸气存在的现象是A中固体由白色变为蓝色。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 8.拓展[2019·金华]某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、 氧元素的垃圾,对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图15-3所示的装置 进行检验。 实验研究 拉动注射器,让废气依次通过装置。 实验分析 (2)F处的大号注射器,可以引导气体 流向,其另一个主要作用是　 。 图15-3 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] (2)收集尾气(或储气) [解析] (2)废气通过各装置后,可能没有被完全吸收,可以利用F处的大号注射器 进行收集。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 8.拓展[2019·金华]某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、 氧元素的垃圾,对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图15-3所示的装置 进行检验。 实验研究 拉动注射器,让废气依次通过装置。 反思评价 (3)小金认为,仅根据E中澄清石灰水 变浑浊,无法确定一氧化碳的存在, 其理由是 　 。 图15-3 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] (3)CO2不一定来自CO和CuO的反应,可能是原来的CO2在B装置中没有 除尽 [解析] (3)根据E中澄清石灰水变浑浊,不能确定一氧化碳是否存在,因为CO2可 能是原来废气中含有的,通过B装置没有被完全吸收。 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 8.拓展[2019·金华]某兴趣小组在实验室相对封闭的装置内燃烧某种含碳、氢、 氧元素的垃圾,对产生的废气成分(不考虑气态有机物)按如图15-3所示的装置 进行检验。 实验研究 拉动注射器,让废气依次通过装置。 反思评价 (4)小金根据D中的粉末由黑色变为红色,得出废气 中存在一氧化碳。小丽认为该结论不够严密,若废气中存在氢气也会出现该现 象。要使上述结论更加严密,还应添加的一个实验装置及位置是　 。 实验结果 经检验,废气中存在CO2、CO、H2O。 图15-3 知 识 体 系 梳 理 命 题 热 点 透 析 [答案] (4)在DE之间连接盛有无水硫酸铜的U形管(或在DE之间连接A装置) [解析] (4)因为氢气还原氧化铜会生成水和铜,因此在DE之间添加一个检验水 的装置,通过证明是否有水产生,来确定气体中是否有氢气,无水硫酸铜遇水变 蓝,可以检验水的存在。