专题13 实验方案的改进（中考题）

在今年的化学活动周中，某校兴趣小组同学在（培养中学生基本科学素养的化学实验教学研究）课题组老师的指导下，将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置（如甲图）改进为新的实验装置（如乙图），改进后的实验装置相当于原装置，以下评价不恰当的是

【2014年四川省内江市】1）已知白磷和红磷的着火点分别为40℃、240℃．某学习小组按照图所示装置去探究燃烧的三个条件，通过多次实验，他们对燃烧的三个条件始终未能探究全面，你认为他们不能探究到的燃烧条件是           ．

（2）“火立熄”是一种新型的家用灭火用品，它接触到火焰3﹣5秒后炸开，释放的粉末覆盖在燃烧物上，同时放出不可燃气体使火焰熄灭，其灭火原理是         ．

【2014年贵州省黔东南州市】学习了CO₂的有关知识后，同学们查阅资料发现Mg能在CO₂中燃烧：2Mg+CO₂═2MgO+C，所以镁着火不能来CO₂来灭火，但没有找到有关Na能否与CO₂反应的介绍．于是同学们展开了钠着火能否用CO₂来灭火的探究．
【提出猜想】钠能发生类似于CO₂与镁的反应，可能的化学方程式为_________ ．
【实验】将燃着的钠伸入装有CO₂的集气瓶中，钠能在集气瓶中继续燃烧．
进一步【查阅资料】得知：
①Na₂O是白色固体，能与CO₂反应生成Na₂CO₃，也能与H₂O反应生成NaOH．
②Ba（OH）₂溶于而BaCO₃不溶于水．
③Na₂CO₃的存在会干扰NaOH的检测．
基于以上资料，同学们认为钠在CO₂中燃烧的产物情况有所不同，并对产物提出了以下几种猜想：
Ⅰ．Na₂O、C；Ⅱ_________ 、C；Ⅲ．NaOH、C；Ⅳ．Na₂O、Na₂CO₃、C
通过理论分析，猜想_________ （填序号）肯定错误的，理由是_________
【验证猜想】

在步骤（2）中BaCl₂溶液为什么要加入至过量？其原因是：_________ ．
【结论】猜想_________ （填序号）是正确的．

利用如图装置进行“硫燃烧”的实验：用气卿不断地向弯型具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧，移去酒精灯，可观察到微弱的淡蓝色火焰；然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，使硫在纯氧中继续燃烧，观察到           火焰．用烧杯中的氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫得到亚硫酸钠（Na₂SO₃）和水，该反应的化学方程式为           ，该实验装置的主要优点是在消除有害气体对环境污染的前提下有利于           ．

阅读资料，设计如图所示实验（实验开始前弹簧夹都处于关闭状态）．
资料：①膨松剂在面包制作过程中发生化学反应；2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑； NH₄HCO₃ NH₃↑+H₂O+CO₂↑；
②通常状况下，1体积水溶解700体积氨气，氨气溶于水所得溶液为氨水．

（1）是否需要将装置B中的水换成澄清石灰水，说明理由．
（2）如果没有装置C，可能会对实验造成的影响是什么？
（3）利用上述装置验证膨松剂的成分，简述实验操作及判断依据．

取铜、锌混合粉末，在空气中充分灼烧后，加入稀硫酸至固体恰好溶解，再加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．
（1）滤渣中一定有     ；滤液中溶质一定有     ．
（2）设计实验方案，探究滤渣成分和与滤渣成分对应的滤液中溶质成分，写出实验操作、预期现象及结论     ．

某研究性小组的同学用电解水的方法测定水的组成后，提出问题：“测定水的组成还有其他的方法吗？”经过讨论，得到了肯定的答案，邀请你一起对此展开探究．

【设计方案】甲同学利用氢气还原氧化铜的原理和下图装置及药品进行实验（操作规范），装置A中发生反应的化学方程式为       ，洗气瓶B中浓硫酸的作用为     
【实验探究】当玻璃管中固体由黑色转变为红色时，实测得：①的玻璃管和其中固体的总质量在反应后减少了1.6g；②装置D的干燥管的总质量在反应后增加了1.82g，用此数据算得水中H、O元素的质量比为  ，由水的化学式算得H、O元素的质量比为      ．      
【分析交流】针对上述结果与理论值有偏差，乙同学认为：该装置存在缺陷，此观点得到了大家的认同，你对此改进的方法是                    （假设生成的水完全被D中碱石灰吸收，装置内空气的水蒸气、CO₂忽略不计）．小姐同学用改进的装置重新实验得到了正确结果．                    
【意外发现】丙同学不小心将反应后的少量红色固体a洒落到多量稀硫酸中了，发现除了有红色固体 b以外，溶液的颜色有无色变为蓝色．
【提出问题】铜与稀硫酸是不反应的，这里溶液的颜色为什么会变蓝呢？
【查阅资料】①CuO被还原的过程中会有Cu₂O生成，Cu₂O也能被还原成Cu；        
②固体是红色的，它与稀硫酸的反应为Cu₂O+H₂SO₄=CuSO₄+Cu+H₂O                 
【得出结论】红色固体a中含有Cu₂O           
【分析交流】红色固体a中含有Cu2O 是否会影响水测定结果         （填“影响”或“不影响”）．
【提出猜想】针对红色固体a的成分，小组同学提出猜想①是：是Cu₂O 和Cu； 猜想②是      
【拓展猜想】丁同学想利用改进后装置及药品重新实验，通过测量反应前后固体质量的方法来确定哪种猜想成立，他已称得：①玻璃管的质量；②反应前后红色固体a和玻璃管的总质量，完全反应后，你认为他还需要称量       的质量．               
【教师点拨】称取一定质量的红色固体a与足量的稀硫酸充分反应后，经过滤、洗涤、干燥后再称量红色固体b的质量，也可以确定哪种猜想成立．                   
【定量分析】小组同学再次实验，他们开始称取质量为3.6g的红色固体a，与足量的稀硫酸完全反应后，得到红色固体b为2g．假如3.6g红色固体a都是Cu2O，请你计算出生成铜的质量（利用Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O进行计算，写出计算过程）；然后，通过与实际的固体2g进行比较，判断猜想     成立（填①或②）．

（2013贵州贵阳）某小组同学用盐酸和氢氧化钙，对酸和碱的中和反应进行探究．请你参与甲同学向装有氢氧化钙溶液的烧杯中加入盐酸，无明显现象．结论：两种物质未发生反应。
乙同学向滴有酚酞的氢氧化钙溶液的试管中慢慢滴加盐酸，溶液由           色变为无色。结论：两种物质发生了反应．反应的化学方程式为                          。
大家认为乙的实验证明盐酸与氢氧化钙发生了中和反应，并对甲的实验继续探究。
[提出问题]甲实验后的溶液中有什么溶质？
[作出猜想]猜想一，只有CaCl₂；猜想二有CaCl₂和Ca（OH）₂；猜想三，有CaCl₂和HCl。
[实验探究]为验证猜想，丙同学设计了方案1和方案2，并按方案进行实验。

方案编号	方案1	方案2	方案3
实验操作（分别取少量甲实验后的溶液于试管中）
实验现象	对比标准比色卡：pH＜7	产生白色沉淀
实验结论	溶液中有HCl	溶液中有CaCl2

[实验结论]丙认为猜想三正确。
[实验评价]丙的实验操作和方案中有不足之处，其不足之处是                                。
大家讨论后通过方案3即证明了猜想三正确，其实验中应观察到的现象为                       。
[实验拓展]为节约资源和避免实验废液对环境污染，小组同学将方案1和方案3及甲实验后烧杯中剩余溶液混合（混合时未见明显现象），并对混合液中的盐分离回收，请将相关内容填入下表。

（2013江苏常州）某同学利用以下药品：长、宽和厚度均相同的锌片、铁片和铜片，稀硫酸、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液、锌粉，验证锌、铁、铜的金属活动性顺序。
（1）实验前，用砂纸打磨金属片的目的是：      ；
（2）根据实验目的，该同学设计了实验Ⅰ、Ⅱ两中合理的方案，如图I所示：

若X、Y是两种不同的试剂，则X、Y中溶质的化学式依次为              、              ；
（3）该同学将硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液混合在一起，溶液呈现为青色。
A．向混合液中加入过量锌粉，搅拌，溶液颜色的变化应为：青色变浅至              色，最终变为无色。
B．向混合液中插入锌片，待其浸没部分表面完全变色后，溶液仍为青色，取下锌片表面附着的粉末，以检验其组成为铁和铜。粉末中存在铁的原因：
①反应生成了铁，写出该反应的化学方程式：                ；
②                ；
（4）如图Ⅱ所示，该同学用导线将锌片和铜片连接起来，接入电流表，然后把它们一起插入硫酸铜溶液中，该实验的现象为：①电流表      ；②铜片表面      。

（2014届南京市秦淮区第一学期期末试题）下图所示的实验可用于研究燃烧的条件（夹持固定装置略去）。

已知：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为240℃。
（1）图1所示的实验中，分别用玻璃棒蘸取酒精和水，在酒精灯火焰上加热，片刻后移开，实验现象如下：

此现象能够说明燃烧应具备的条件是                              ，实验中发生反应的化学方程式为                                                      。
（2）图2所示的实验中，a、b处放有少量白磷，c处放有少量红磷。观察到a处白磷燃烧、c处红磷不燃烧，此现象能够说明燃烧应具备的条件是                ；观察到a处白磷燃烧、b处白磷不  燃烧，此现象能够说明燃烧应具备的条件是                。
（3）相比于教材中的实验装置（图3），图2所示实验装置的优点是                。