初中化学化学实验方案设计与评价填空题

化学试剂厂三个车间排放的废液中分别含有的溶质如下：

甲	乙	丙
Ba（OH）2、NaOH	NaCl、Na2CO3	HCl、NaCl

按照不同的方式处理，可以得到不同化学产品，从而充分利用资源，变废为宝。

（1）方案一，甲车间废液中加入适量的Na₂CO₃ 溶液，可分离回收Ba（OH ）₂ 和 NaOH，写出该反应的化学方程式　　；

（2）方案二，乙、丙两车间的废液按适当比例混合后，可得到一种溶质为　　的中性溶液；

（3）方案三，将三个车间的废液样品混合，过滤。得到无色溶液和白色沉淀。无色溶液中一定含有NaCl，为确定可能含有的溶质，设计下列实验，其中能达到目的是　　

A． 若只加入MgSO₄ 溶液，能观察到明显现象

B． 若加入过量的Na₂CO₃ 溶液后，再滴加石蕊溶液，都能观察到明显现象

C． 若加入过量的中性BaCl₂ 溶液后，再滴加酚酞溶液，都能观察到明显现象

（4）方案四，按照下列方式将三个车间的废液按适当比例混合（假设能反应的物质均恰好完全反应，且中间过程未过滤），最终只生成BaCO₃ 沉淀和NaCl 溶液的是　　

将化学物质进行合理分类是研究物质及其变化的常用方法。

（1）以下物质的分类对于预测其化学性质没有帮助的是　　（填标号）。

A．二氧化硫属于非金属氧化物

B．锌属于“氢前金属”

C．氢氧化锰属于白色固体

D．硫酸亚铁属于硫酸盐

（2）碳酸锂（Li₂CO₃）广泛应用于陶瓷和医药等领域，是一种微溶于水的白色固体。结合所学知识预测，Li₂CO₃能与　 　（填物质类别）反应，验证预测的实验操作与预期现象是：取Li₂CO₃固体于试管中，　 　。

（3）依据各类物质之间的反应规律，设计两种制备Li₂CO₃的方案（要求依据两种不同的反应规律）。完成表：

方案	原料1	原料2	预期反应的化学方程式	依据的反应规律
①	Li2SO4溶液			两种盐反应生成两种新盐，生成物中有沉淀。
②

思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。如图1是小金同学对解决“气密性检查”类问题建构的思维模型：

结合小金建构的思维模型，完成如图装置气密性检查相关操作的问题：

（1）操作一：往锥形瓶中加水至如图2所示位置，从建模的角度分析，该操作归属于上述思维模型中的　　；

（2）操作二：往锥形瓶中加水后，接下来应该是从　　（填“A”或“B”）管向瓶内吹气。

到19世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索，得到结论：光合作用反应物是H₂O和CO₂，产物是O₂和有机物。为了探究产物O₂中的O元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。

猜想一：O₂全部来源于CO₂；

猜想二：O₂全部来源于H₂O；

猜想三：O₂同时来源于两者。

为了求证，他们查阅资料如下：

资料1 19世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为CO₂在光的作用下被分解成CO和O₂，所以O₂来自于同为气体的CO₂。

资料2 1937年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放出O₂，并还原电子受体。

资料3 1939年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用 ${}_{}^{18}$O标记的H₂ ${}_{}^{18}$O和C ${}_{}^{18}$O₂分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含 ${}_{}^{18}$O，如图所示。

根据所学知识，结合资料回答下列问题：

（1）资料2的实验结论　　（填“支持”或“不支持”）资料1的观点。

（2）根据资料3的实验结果，分析可得猜想　　成立。

化学研究物质的性质、结构及变化规律。

根据所给信息，回答下列问题：

（1）石墨可用作电极，是利用其具有良好的 　　。资料表明：石墨在一定条件下可以转化为金刚石，从结构上分析，这一转化中发生改变的是 　　。

（2）Na、Ag、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是 　　。

（3）"真金不怕火炼"的化学原理： 　　。

（4）某化学小组设计的以下两个方案，均能除去铜屑中的少量铁屑。①加适量CuSO ₄溶液，搅拌、过滤、洗涤；②加适量稀硫酸，搅拌、过滤、洗涤。请从中选出你认为最佳的方案，写出该方案中发生反应的化学方程式： 　   ，简要评价该方案的优点： 　　。

到19世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索，得到结论：光合作用反应物是H₂O和CO₂，产物是O₂和有机物。为了探究产物O₂中的O元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。

猜想一：O₂全部来源于CO₂；

猜想二：O₂全部来源于H₂O；

猜想三：O₂同时来源于两者。

为了求证，他们查阅资料如下：

资料1 19世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为CO₂在光的作用下被分解成CO和O₂，所以O₂来自于同为气体的CO₂。

资料2 1937年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放出O₂，并还原电子受体。

资料3 1939年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用 ${}_{}^{18}$O标记的H₂ ${}_{}^{18}$O和C ${}_{}^{18}$O₂分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含 ${}_{}^{18}$O，如图所示。

根据所学知识，结合资料回答下列问题：

（1）资料2的实验结论　　（填“支持”或“不支持”）资料1的观点。

（2）根据资料3的实验结果，分析可得猜想　　成立。

“飞花令”是中国诗词的一种接龙游戏。科学兴趣小组模仿“飞花令”游戏规则，进行物质间转化的接龙比赛，其比赛规则是：从同一物质开始进行转化，接龙物质不能重复且必须含有指定元素，以转化路径长且正确者为比赛胜者。某两场比赛的过程记录如下（“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质）。

（1）指定元素：氢元素 起始物质：HCl   比赛胜者：乙同学

甲同学：HCl→H₂O

乙同学：HCl→H₂O→□

乙同学在方框中应填物质的化学式是　　（写一种即可）。

（2）指定元素：钡元素 起始物质：BaO 比赛胜者：丁同学

丙同学：BaO→Ba（OH）₂→BaSO₄

下列能使丁同学获胜的方案有　　（填字母）。

A．BaO→BaSO₄→Ba（OH）₂→BaCO₃

B．BaO→BaCl₂→Ba（NO₃）₂→BaSO₄

C．BaO→Ba（OH）₂→BaCO₃→BaCl₂→Ba（NO₃）₂→BaSO₄

D．BaO→BaCl₂→BaCO₃→Ba（NO₃）₂→Ba（OH）₂→BaSO₄

小明在实验室做镁条和稀盐酸反应的实验时，发现试管中产生大量气体、试管壁发烫。放置较长时间后，试管底部有沉淀生成。针对这一现象，小明进行了探究：

（1）小明最初认为试管底部的沉淀可能是镁与稀盐酸反应生成大量的MgCl₂不能完全溶于水所致。但随后小明通过实验证实了沉淀不是MgCl₂．你认为小明的实验操作是　　。

（2）小明查阅资料知道镁与水在加热的条件下能生成氢氧化镁（难溶性物质）和氢气。于是他进行了实验验证：将去除氧化膜的镁条和水放在试管中加热，发现镁条表面有少量气泡生成。停止加热后，却始终没有观察到沉淀。请对“没有观察到沉淀”这一结果作出合理的解释　　。

（3）镁与水反应没有观察到沉淀，而镁与稀盐酸混合却有沉淀，小明经过思考，认为沉淀的产生与氯离子有关。后来查阅资料得知，沉淀的主要成分是一种可溶于稀硝酸，并生成氯化镁、硝酸镁和水的碱式氯化镁[Mg（OH）Cl]．请你设计实验验证沉淀中含有氯元素　　。

过氧化氢能极缓慢分解，可看成分解为水和氧原子：H₂O₂→H₂O+O，其水溶液显弱酸性。过氧化氢是实验室中重要化学试剂，在生产生活中有重要用途。回答下列问题：

（1）过氧化氢中氧元素的化合价为　　。

（2）MnO₂能加快过氧化氢分解，氧原子再结合成氧分子而制得氧气，MnO₂在反应中作　　剂，下列装置可用于制取氧气的是　　（选填字母编号，下同），可用于收集氧气的装置有　　。

（3）氧原子容易与许多有机物反应而破坏其结构，所以过氧化氢溶液能杀死新冠病毒，这个过程叫做蛋白质的　　。

（4）向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再滴加过氧化氢溶液，观察到溶液先变红后褪色，猜想其褪色原因可能有两种：

①H₂O₂显酸性消耗了NaOH，而使红色褪去；

②H₂O₂分解产生的氧原子与酚酞反应破坏其结构，而使红色褪去。究竟哪种猜想合理？请用本次实验用过的试剂设计实验　　（补充完实验方案）。有兴趣的同学可在后续学习中通过实验得出结论。

研究气体的制备及相关气体的性质。

（1）写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式　　。

（2）写出实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式　　。

（3）某同学为了便于加入液体药品，在如图装置的橡胶塞上添加了一个注射器，该同学发现，这样做的优点还有　　（写出其中一点）。

（4）实验室里制取气体的一般思路和方法：

①选择适当的反应，包括　　；

②选择合适的　　；

③验证所制得的气体。

（5）请设计实验验证制得的氧气和二氧化碳气体，并完成实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论

思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。如图1是小金同学对解决"气密性检查"类问题建构的思维模型：

结合小金建构的思维模型，完成如图装置气密性检查相关操作的问题：

（1）操作一：往锥形瓶中加水至如图2所示位置，从建模的角度分析，该操作归属于上述思维模型中的 　　；

（2）操作二：往锥形瓶中加水后，接下来应该是从 　　（填"A"或"B"）管向瓶内吹气。

（1）观察如图中氮元素的化合价与其所组成的物质类别的关系，回答下列问题：

①甲在空气中的体积分数为　　；乙的化学式　　；丙的化学式为HNO₃，该物质的名称是　　。

②若丁是工业用盐NaNO₂，能区别NaNO₂溶液与食盐溶液的一种试剂是　　（友情提示：NaNO₂有毒，有咸味，外形与食盐相似，其水溶液呈碱性。）

③氮元素的化合价也可以为﹣3价，写出 $\stackrel{-3}{N}$形成一种化肥的化学式　　。

（2）将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜（Cu₂O）和木炭粉混合加热到约800℃，可得到铜锌合金，其中发生的置换反应有　个。该合金外观酷似黄金，下列试剂中，能鉴别该合金和黄金的是　　（填字母序号）。

A．NaCl溶液

B．AgNO₃溶液

C．稀盐酸

生产生活中，一种或几种物质分散到水等物质里的现象十分常见。

（1）碘酒是固体碘单质分散于酒精中形成的溶液，是一种常用消毒剂，合格的碘酒是澄清透明的。一瓶合格的碘酒密封放置一段时间后，　 　（填“会”或“不会“）出现浑浊现象。

（2）通常状况下下列物质分散于水或空气中所形成的三种体系为：①蛋白质溶液②高锰酸钾溶液③含有直径为2﹣10μm颗粒物的空气，在这些体系中，物质被分散成的粒子或颗粒最小的是 　 　（填序号）。

（3）某同学欲探究物质在水中溶解时会发生的某种变化，设计了如下实验方案：

实验步骤及操作	结论
1.取一只烧杯，注入约50mL水。	/
2.向烧杯中加入约5g硝酸铵固体搅拌至固体完全溶解，用温度计测量溶液的温度。	硝酸铵溶于水时吸收热量，使溶液温度降低。

①该实验的目的是探究物质在溶解过程中 　               　。

②该实验方案的不合理之处是 　                  　。

根据图回答问题：

（1）加入稀盐酸至过量能观察到的现象是　　；

（2）反应中，数目减少的离子是　　（填离子符号）；

（3）验证反应后溶液中稀盐酸有剩余，下列操作可行的是　　。

A．取样，加入CuO粉末

B．取样，滴加NaOH溶液

C．取样，加入CaCO₃粉末

D．取样，滴加AgNO₃溶液

小明和兴趣小组同学利用铁与硫酸铜溶液反应，比较铁与铜的活动性强弱，发现铁丝表面有红色物质析出，溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色，但有时会出现溶液颜色变为淡黄绿色或淡蓝色，甚至无明显变化的异常现象。

（1）针对上述异常现象，他们认为可能是溶液浓度或反应时间不同导致。为进一步探究此问题，请你设计实验方案并写出实验步骤　　。

建议：①实验可设计4～5组；②实验时每支试管取用硫酸铜溶液5毫升；③每次实验总时间为20分钟。实验室提供铁丝、质量分数为16%的硫酸铜溶液、蒸馏水及其它实验所需的仪器。

（2）列举一个因反应物浓度不同导致实验现象不同的例子，写出反应物及现象　　。