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实验的评价与设计中考解读

中考命题趋势

纵观近几年中考,实验题中新情境试题不断增多,这类试题的特点是将基本的实验操作设计置于新的情境中(主要是中学课本没有的新反应或新装置或是能使中学生理解的最新科技知识、简化的改进的装置等),结合学生原有的知识和能力,来进行仪器组装、现象描述、数据分析、考虑安全和防污等,用来考查学生自学能力、思维能力、分析综合及评价的能力。由于这类实验试题情境新颖、设问巧妙、铺垫得当、知识新、思维量大、所以区分度很好,能确实将一些基础扎实、自学能力强、思维敏捷、心理素质好的考生选拨出来。

预计 20131年中考命题仍以上述重点知识为考点,同时新情境实验试题将是今后实验试题的命题方向

方法与技巧

解答时必须联系自己掌握的基础知识和技能,在进行适当的类比、迁移后,从已知条件出发,找到解决问题的突破口,设计出合理的实验方案。

强化训练

1. 2012浙江杭州)某化学兴趣小组通过如下实验由废铁屑制备硫酸亚铁晶体( FeSO 4· 7 H 2 O):

①在洗涤过的废铁屑中加入适量稀硫酸,反应结束后过滤。

②将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却析出硫酸亚铁晶体。

③待结晶完毕后,滤出晶体,用少量低温的水洗涤晶体 3次。

请回答下列问题:

1)在步骤①过滤时,所需用到的玻璃仪器中,除了漏斗、烧杯外,还需____________。

2)写出步骤①中发生反应的化学反应方程式______________

3)步骤③中洗涤晶体用的水必须少量且低温,其原因是________________

4)为了判断步骤③中晶体表面吸附的硫酸是否洗净,有人向第 3次洗涤液中滴加硝酸钡溶液和稀硝酸,得到白色沉淀,以此证明该晶体并未洗净。该结论是否可靠?为什么?

【答案】( 1)玻璃棒( 2Fe+ H 2 SO 4= FeSO 4+ H 2↑( 3)因为晶体易溶于水,温度越低,溶解度越小,用水越少,晶体损失越少.( 4)不可靠;不论是否洗干净,洗涤液中一定含有 SO 4 2 -,都会产生白色沉淀 BaSO 4

【解析】( 1)过滤所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;( 2)铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;( 3)硫酸亚铁晶体易溶于水,硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而增大,因此洗涤晶体用的水必须少量且低温;( 4)因为 FeSO 47 H 2 O晶体易溶于水,洗涤液中一定有 SO 4 2 -,无论硫酸是否洗净,都会生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。

2. 2012湖北鄂州)小红同学向一定量的纯碱溶液中投入一定量的生石灰,充分反应冷却到常温后,观察到白色不溶物,过滤,得滤液 A和白色固体 B,上述过程中发生的化合反应方程式为:①____________

【问题】滤液成分是什么?白色固体的成分是什么?

【猜想】

【讨论】猜想Ⅳ成立的理由:② ____________

【实验】:小飞针对猜想Ⅱ中的滤液,开展如下验证实验。

【反思】请你判断小飞的实验结论是否正确并解释原因③ ____________。

若要证明猜想Ⅱ中的滤液成分正确,你的操作为:④____________ 。

猜想Ⅳ成立时:判断滤液 A中含氢氧化钙可用的一种物理方法是:⑤____________。

上述实验后的废液应怎样处理后才能倒入下水道?⑥____________ 。

【答案】① CaO+ H 2 O= Ca (OH) 2②氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,若氢氧化钙量多,则反应后有氢氧化钙剩余,氢氧化钙微溶于水,滤液和白色沉淀中都可能含有氢氧化钙③不正确,稀盐酸先和氢氧化钠反应,氢氧化钠没有反应完前不会有气体放出④向溶液中滴加足量的氯化钙溶液,观察是否生成白色沉淀,再滴加无色酚酞试液,观察是否变红⑤升高温度⑥用酸中和成中性

【解析】①向一定量的纯碱溶液中投入一定量的生石灰,首先氧化钙与水反应生成氢氧化钙,生成的氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,其中属于化合反应的是

CaO+ H 2 OCa (OH) 2;②氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,如果氢氧化钙量多,则反应后氢氧化钙有剩余,而氢氧化钙微溶于水,滤液和白色沉淀中都可能含有氢氧化钙;③Ⅱ中的滤液成分为 NaOHNa 2 CO 3,滴入稀盐酸时盐酸会先与氢氧化钠反应,只有当氢氧化钠全部反应后,再滴加稀盐酸才能和碳酸钠反应生成气体;④若要证明猜想Ⅱ中的滤液成分正确,向溶液中滴加足量氯化钙有白色沉淀生成,说明有碳酸钠;再滴加无色酚酞试液,如果变红说明有氢氧化钠;⑤氢氧化钙的溶解度随温度的升高而变小,因而判断滤液 A中含氢氧化钙可用升高温度的方法,如果出现浑浊现象,说明滤液 A中含有氢氧化钙;⑥上述实验后的废液显碱性,不能直接排放,可以用酸中和。

3. 2012贵州遵义)某校兴趣小组对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后的有关问题,进行了如下探究,请同学们一起参与此次探究之旅。

1)探究一:判断氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后是否恰好完全中和?

【方案设计】小亮、小丽、小林设计了如下方案进行探究:

【方案评价】请判断以上设计的三个方案中,____________ 同学的方案是正确的。

【方案反思】请分析另外两个方案错误的原因:____________ ;____________ 。

2)探究二:氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后,所得溶液中溶质的成分是什么?

【做出猜想】小亮猜想:溶质有 NaClHClNaOH

小丽猜想:溶质只有 NaCl

小林猜想:溶质有 NaClHCl

你的猜想:溶质有 (填化学式)

小丽认为小亮的猜想是错误的,她的理由是____________ 。

【实验设计与验证】请你将下列实验报告填写完整:

【答案】( 1)小丽小亮方案错误的原因是:反应后的溶液如果呈酸性,酚酞试液也不变色,因此不能判断盐酸是否被完全中和小林方案错误的原因是:因为中和反应的产物有 NaCl(含有 Cl),加入硝酸银溶液也会产生白色沉淀,不能说明盐酸是否过量( 2NaClNaOH盐酸和氢氧化钠溶液要发生反应(或 H+OH-不能共存) 有气泡产生 取少量反应后的溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液(或其它可溶性铜盐)

【解析】⑴如果氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全中和,则反应后是氯化钠溶液,显中性, pH= 7;如果盐酸过量,滴加几滴酚酞试液溶液不会变色,因此小亮方案是错误的;因为反应生成氯化钠溶液,无论盐酸过量与否,滴加稀硝酸和硝酸银溶液后都会生成白色的氯化银沉淀,故小林方案是错误⑵氢氧化钠溶液与稀盐酸如果恰好完成反应,所得溶液中溶质只有 NaCl,如果其中有一个有剩余,所得溶液中溶质是 NaClHClNaClNaOH,不可能溶质中同时有 HClNaOH;如果小林的猜想正确,溶质中含有盐酸,加入碳酸钠会产生二氧化碳气体;如果我的猜想正确,溶质中含有氢氧化钠,只有加热可溶性的铜盐都会生成蓝色沉淀。

4. 2012甘肃兰州) 20121月,广西河池宜州市境内龙江河发生了镉浓度超标事件。根据该事件某化学活动小组开展了一次关于金属镉与铜、银活动性顺序的探究及镉污染事故处理方法的研讨活动。

查阅资料:①镉( Cd)是一种银白色金属,在化合物中通常表现为+ 2价②水体中镉元素通常以氯化镉的形式存在③氯化镉能溶于水,氢氧化镉难溶于水

(一) 金属镉与铜、银活动性顺序的探究

实验结论:活动性顺序:镉>铜>银

(二) 对镉污染事故处理方法的讨论

小聪认为可用向受污染河段抛洒过量固体烧碱固体的方法除去氯化镉,反应原理用化学方程式表示为____________ 。小敏认为该方案虽然有效,但有缺陷,原因是____________ 。受小聪与小敏启发,你认为可以用 ____________(写俗称)代替烧碱。

【答案】 HCl(或稀硫酸)铜表面覆盖了一层银白色物质,溶液由无色变为蓝色 CdCl 22 NaOHCd (OH) 2↓+ 2 NaCl氢氧化钠有强腐蚀性(答案合理即可)熟石灰

【解析】(一)判断金属活动性强弱,常根据金属与酸或与盐溶液作用的现象判断,滴加试剂,镉表面有气泡,说明加入的试剂是酸,根据铜的活动性较银强,可知铜可将银从硝酸银溶液中置换出来,所以观察到的现象是铜表面上有一层银白色物质析出,溶液变成蓝色;(二)烧碱是氢氧化钠的俗称,烧碱和氯化镉反应神鬼难测氢氧化镉沉淀和氯化钠,但氢氧化钠具有强腐蚀性,且氢氧化钠的成本较高,可以用腐蚀性更弱,成本更低的熟石灰替代。

5. 2012陕西)下图是某课外学习小组设计的气体制各与性质验证的组合实验,其中装置 C的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳。请看图回答下列问题:

1)写出装置 A中发生反应的化学方学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!程式____________ 。

2)装置 B中浓硫酸的作用是____________。

3)装置 D中玻璃管内的实验现象为____________。

4)该套装置中有一个明显的不足之处,应在装置 E后放置燃着的酒精灯处理尾气。这样做,的原因是____________ 。

【答案】( 1CaCO 3+ 2 HClCaCl 2+ H 2 O+ CO 2↑( 2)吸收 CO 2气体中的水分;或干燥 CO 2气体( 3)红棕色固体变黑( 4)使剩余的 CO学科网(www.zxxk.com)--教育资源门户,提供试卷、教案、课件、论文、素材及各类教学资源下载,还有大量而丰富的教学相关资讯!部燃烧,防止污染空气;或 CO有毒,防止污染空气

【解析】( 1A是二氧化碳气体的发生装置,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳;( 2)中浓硫酸具有吸水性,能吸收二氧化碳气体中混有的水蒸气;( 3D中发生的反应是 C中生成的 CO和氧化铁反应生成铁和二氧化碳气体;( 4CO不仅有毒,而且会污染空气,不能直接排放到空气中,因而需要对尾气进行处理。