初中化学化学实验方案设计与评价填空题

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。

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。

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。

（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

“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。

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　　。

“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

面对新冠肺炎疫情，要严格防控，科学消毒。体积分数为75%的医用酒精能够破坏新型冠状病毒的脂质包膜分子并使其蛋白质变性，从而杀灭病毒。

（1）乙醇（C₂H₅OH）俗称酒精。乙醇属于　　（填“有机物”或“无机物”）。

（2）探究乙醇能溶解在水中。在盛有2mL水的试管中滴入3滴红墨水，再缓慢加入2mL乙醇，如图，补充完成实验。

实验操作	实验现象	实验结论
		乙醇能溶解在水中形成溶液

（3）配制医用酒精。把100mL体积分数为95%的酒精（没有消毒作用），加水稀释为75%的医用酒精，下列仪器不需要的是　　（填序号）。

A．烧杯

B．药匙

C．玻璃棒

D．量筒

（4）科学使用医用酒精。阅读下列材料。

物质	最小爆炸限度% （空气中的体积分数）	最大爆炸限度% （空气中的体积分数）	闪点（℃）
乙醇	3	19	12.8（医用酒精为22）
柴油	0.6	7.5	＞62

闪点指的是挥发性物质所挥发的气体与火源接触下会闪出火花的最低温度。

①从燃烧的角度，结合材料中的信息简述：使用医用酒精消毒时，应避免火源引发火灾甚至爆炸的原因有　　。

②在家里，使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是　　（填“擦拭”或“喷洒”）。