初中化学化学实验方案设计与评价试题

天然气是一种比较清洁的化石能源，主要成分为甲烷。现对甲烷的制取、性质、应用做以下研究，请回答相关问题。

[制取研究]

查阅资料得知：①通常状况下，甲烷是一种无色无味难溶于水的气体，密度比空气小；

②实验室中常用无水醋酸钠（CH₃COONa）和碱石灰（发生反应的是其中的氢氧化钠）两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠。

在实验室中：

（1）可用于制取甲烷的发生装置为　　（填字母）。

（2）可用于收集甲烷的装置为　　（填字母）。

（3）制取甲烷的化学方程式：　　。

[性质研究]

用装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体，在装置G中进行燃烧实验。

（4）可用水将F中气体压出，通入G中，那么，水应从　　端（填“a”或“b”）注入。

（5）点燃后，烧杯内壁看到的现象是　　，同时还生成二氧化碳气体，请设计一个简单实验证明：　　。

[应用研究]

尿素[CO（NH₂）₂]是一种常用氮肥。如图是利用甲烷制尿素的主要流程：

（6）设备I中分离出氮气和氧气的过程发生了　　（填“物理变化”或“化学变化”）。

（7）设备Ⅲ中产生并分离开CO₂和H₂，进入下一设备使用，依据流程图可判断进入设备Ⅳ是　　。

（8）设备V中的气体，可以循环利用的是　　。

下列实验操作中能达到实验目的是（　　）

选项	实验目的	实验方案
A	除去CuSO4溶液中的稀硫酸	加入过量铁粉，过滤
B	除去CO2中的CO	通入过量O2，点燃
C	分离氧化铁粉末和碳粉的混合物	加入过量稀硫酸，过滤
D	鉴别（NH4）2SO4固体和Na2SO4固体	分别加入熟石灰研磨，闻气味

A．AB．BC．CD．D

探究辨真伪

如图，用一次性塑料水杯盛鲜榨果汁时，常用带皮柠檬片作装饰。网上传言，柠檬皮可以溶解这种水杯中的聚苯乙烯，危害人体健康，这种说法是真的吗？为了查明真相，小东用泡沫饭盒（主要成分是聚苯乙烯）和柠檬皮进行探究。

（1）探究一：柠檬皮真的能溶解聚苯乙烯吗？

进行实验：

将柠檬皮研磨成酱，取一匙涂在泡沫饭盒上，2分钟后饭盒光滑的表面变得凹凸不平，5分钟后凹凸更加明显，10分钟后出现很多小孔。

结论与解释：

柠檬皮中含有柠檬烯（C ₁₀H ₁₆），柠檬烯是一种（填"有机"或"无机"） 　　溶剂，可以溶解聚苯乙烯。

反思交流：

用一次性塑料水杯喝水时，聚苯乙烯不会进入人体，放了带皮柠檬片后，聚苯乙烯会被溶解而进入人体，这说明物质的溶解性与 　　有关。

一次性泡沫饭盒、一次性塑料水杯随意丢弃造成的环境问题被称为 　　，果汁加工厂的大量柠檬皮被丢弃浪费，对此你有什么建议 　　。

（2）探究二：酸性、碱性溶液对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗？

实验用品：泡沫饭盒、柠檬皮酱、食醋、纯碱溶液、食盐水、水。

查阅资料：酸性溶液、碱性溶液均不能溶解聚苯乙烯。

进行实验：

①取一匙柠檬皮酱，与2mL水混合均匀后涂在泡沫饭盒上；

②取一匙柠檬皮酱，与2mL（写溶质化学式） 　　混合均匀后涂在泡沫饭盒上

③取一匙柠檬皮酱，与2mL（写溶质化学式） 　　混合均匀后涂在泡沫饭盒上。

该实验方案中采用了对照实验的方法，请指出其中的对照实验（填实验编号）：第一组对照实验 　　，第二组对照实验 　　。

5分钟后观察到三个泡沫饭盒表面的凹凸程度几乎相同，实验结论为 　　。

（3）探究三：温度对柠檬皮溶解聚苯乙烯有影响吗？

请将下表填写完整（柠檬皮中的成分在实验温度下性质稳定）。

实验步骤	实验现象	实验结论
		温度越高，越不利于柠檬皮酱溶解聚苯乙烯

解释实验结论 　　。

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

A．AB．BC．CD．D

除去下列物质中少量的杂质，下列实验方案能达到实验目的的是（　　）

选项	物质（括号内为杂质）	实验方案
A	CO2（HCl）	先通过NaOH溶液，再通过浓硫酸干燥
B	CuCl2（FeCl2）	先加足量水溶解，再加足量铁粉，过滤
C	MnO2（KCl）	先加足量水溶解，再过滤、洗涤、干燥
D	NaCl（Na2CO3）	先加足量水溶解，再加足量稀硫酸，蒸发结晶

A．AB．BC．CD．D

实验是进行科学探究的重要方式。请根据如图回答问题

（1）用图A 所示装置蒸发食盐水时，玻璃棒的作用是　　。

（2）用图B 所示装置在空气中点燃氢气，该反应的化学方程式为　　。在点燃氢气等可燃性气体前，一定要先　　。

（3）图 C 所示装置是探究铜生锈的部分实验，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]．实验所用铜片形状、大小相同。一段时间后，试管①中铜片保持光亮，试管②中铜片出现绿色锈渍。对比试管①②的实验现象，得出的结论是　　。

（4）甲同学用图D 所示装置探究二氧化碳能否与氢氧化钠发生反应。他向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入 10%的氢氧化钠溶液 50mL，迅速拧紧瓶盖，振荡，观察到软塑料瓶变瘪。由此得出结论：二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。乙同学认为甲同学的实验方案不严谨，理由是　　。乙同学利用图D 所示装置，补做一个对比实验：将甲同学实验中的　　换成　　，实验步骤与甲同学完全相同，对比两个实验的现象得出结论：二氧化碳能与氢氧化钠发生反应。

分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作不能达到实验目的是（　　）

	实验目的	实验操作
A	除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠	加入过量的石灰水，充分反应后过滤
B	除去氮气中的氧气	将气体缓缓通过足量的灼热铜网
C	除去硫酸铜溶液中的硫酸	加入过量的氧化铜粉末，充分反应后过滤
D	除去银粉中的锌粉	加入过量的稀盐酸，充分反应后过滤、洗涤、干燥

A．AB．BC．CD．D

鉴别物质是学习化学常用的方法之一。下列实验设计不能达到实验目的是（　　）

	实验目的	实验设计
A	鉴别空气、氧气、二氧化碳	燃着的木条分别伸入集气瓶
B	区分氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液	分别滴加无色酚酞溶液
C	鉴别稀盐酸和稀硫酸	分别滴加BaCl2溶液
D	鉴别稀盐酸和澄清石灰水	分别滴加紫色石蕊溶液

A．AB．BC．CD．D

根据你所学的化学知识和生活经验判断，下列做法不科学的是（　　）

A．用肥皂水区分硬水和软水

B．用钢刷、沙等擦洗铝制炊具

C．用燃烧的方法区分羊毛纤维和合成纤维

D．用相互刻画来比较黄铜片（铜锌合金）和铜片的硬度

下列实验操作不能达到实验目的是（　　）

选项	实验目的	实验操作
A	除去CaCl2溶液中混有少量的HCl	加入过量的氢氧化钙溶液
B	除去CO2中少量的CO	将混合气体通过灼热氧化铁粉末
C	鉴别棉线和羊毛线	点燃后，闻气昧
D	鉴别NaCl和NH4NO3固体	分别加少量水溶解

A．AB．BC．CD．D

下列实验操作不能达到实验目的是（　　）

选项	实验目的	实验操作
A	除去CaCl2溶液中混有少量的HCl	加入过量的氢氧化钙溶液
B	除去CO2中少量的CO	将混合气体通过灼热氧化铁粉末
C	鉴别棉线和羊毛线	点燃后，闻气昧
D	鉴别NaCl和NH4NO3固体	分别加少量水溶解

A．AB．BC．CD．D

生活中经常遇到一些“长相”类似的物质，如家庭制作食品用到的碳酸钠和碳酸氢钠。区分二者，比较简单的方法就是溶解度法（溶解度曲线见图）。

①小亮同学利用这种方法，在室温条件下设计了下面实验，请完善实验内容：

实验步骤	现象和结论
取两只试管，各倒入10g水，分别向两试管中逐步加入碳酸钠和碳酸氢钠固体，充分振荡、静置、观察现象。	至固体不能再溶解为止，其中，固体溶解量少的，所对应的物质是　　（填化学式，下同），另一种物质是

②现有碳酸钠（2g）、碳酸氢钠（2g）和足量蒸馏水。请仿照上述①中的方法和实验设计，在室温条件下，调整变量、自主设计实验，进一步区分碳酸钠、碳酸氢钠两种物质：

实验步骤	现象和结论

为达到以下实验目的所设计的实验方案，不合理的是（　　）

	实验目的	实验方案
A	区别NaCl、Na2CO3两种溶液	滴加酚酞试剂
B	鉴别某种溶液是FeCl2溶液	观察溶液颜色，滴加AgNO3溶液
C	除去NaCl溶液中的Na2SO4	滴加适量BaCl2溶液，充分反应后，过滤
D	分离出含有少量NaCl的KNO3	高温下配制KNO3的饱和溶液，趁热过滤

A．AB．BC．CD．D

为除去下列各物质中混有的少量杂质，采用的相应除杂方案正确的是（　　）

选项	物质	杂质	除杂方案
A	铜粉	氧化铜	在空气中充分灼烧
B	NaCl溶液	Na2CO3	加入适量稀硫酸
C	H2	CO2	通过足量NaOH溶液，干燥
D	CaCl2溶液	HCl	加入过量铁粉，过滤

A．AB．BC．CD．D

某同学在做铝与酸反应的实验中发现了一个怪现象并记录于下表中，为了探究影响反应速率的因素及两者反应差异的原因，该同学做出了以下假设，你认为假设不合理的是（　　）

反应时间/min	1	2	5	15	20
实验1	质量分数10%的盐酸	极少量气泡	较多气泡	大量气泡	反应剧烈	铝片耗尽
实验2	质量分数10%的硫酸	无明显现象	极少量气泡

A．与盐酸反应开始产生气泡速率慢的原因：铝片表面有氧化膜

B．与盐酸反应产生气泡速率越来越快的原因：反应放热，溶液温度升高

C．两者反应差异的原因：盐酸中有H ⁺，稀硫酸中没有H ⁺

D．两者反应差异的原因：Cl ^﹣对反应有促进作用，SO ₄ ^{2 ﹣}对反应有阻得作用