實驗設(shè)計與評價-2024年中考化學(xué)壓軸題專項訓(xùn)練（解析版）

第第頁壓軸題04實驗設(shè)計與評價此題型包括兩部分：一是對教材中的演示、分組實驗和家庭小實驗進行評價；二是對改進的演示、分組實驗進行設(shè)計，考查一般較簡單，通常是判斷實驗方案是否達到某個實驗?zāi)康?。常見的考查一般有：檢查裝置氣密性、實驗裝置連接、藥品選用、實驗操作的先后順序、儀器是否齊全、實驗過程與目的是否匹配。如：檢查裝置氣密性需形成密閉空間，利用壓強差進行檢查；裝藥品先固體后液體，稀釋濃硫酸要將濃硫酸加入水中；實驗室制取二氧化碳不能用稀硫酸與大理石或石灰石反應(yīng)等。1．（2022·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題）硫酸是實驗室常用的一種化學(xué)試劑。某興趣小組通過下列實驗探究硫酸的性質(zhì)。實驗一：用玻璃棒蘸濃硫酸在紙上寫字，一段時間后紙上顯出黑色字跡實驗二：將濃硫酸沿?zé)诰徛⑷胧⒂兴臒校粩鄶嚢?，燒杯外壁發(fā)燙實驗三：向稀硫酸中滴入紫色石蕊溶液，溶液變成紅色實驗四：將生銹的鐵釘放入稀硫酸中，一段時間后取出，溶液變成黃色下列說法不正確的是A．實驗一說明濃硫酸有強烈的腐蝕性B．實驗二說明濃硫酸溶于水時放出熱量C．實驗三說明H2SO4在水中能解離出H+D．實驗四所得溶液中溶質(zhì)為FeSO4【答案】D【詳解】A、用玻璃棒蘸濃硫酸在紙上寫字，一段時間后紙上顯出黑色字跡，是因為濃硫酸具有脫水性，能把紙張中的氫元素和氧元素按水的組成比脫去結(jié)合生成水，該實驗?zāi)苷f明濃硫酸有強烈的腐蝕性，說法正確；B、稀釋濃硫酸時，要把濃硫酸慢慢地沿器壁注入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌，以使熱量及時的擴散；一定不能把水注入濃硫酸中，以防止酸液飛濺，說法正確；C、稀硫酸顯酸性，向稀硫酸中滴入紫色石蕊溶液，溶液變成紅色，說法正確；D、將生銹的鐵釘放入稀硫酸中，一段時間后取出，溶液變成黃色，是因為鐵銹的主要成分是氧化鐵，與硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，溶液中溶質(zhì)為Fe2(SO4)3，說法錯誤；故選：D。2．（2023·江蘇南京·模擬預(yù)測）以下實驗操作不能達到實驗?zāi)康牡氖茿．探究Zn、Fe金屬活動性強弱B．探究銅在生成銅綠時是否需要CO2C．驗證二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)D．驗證可燃物燃燒需要兩個條件【答案】A【詳解】A、該實驗中，金屬種類以及酸的種類均不同，無法驗證金屬的活動強弱，故A錯誤；B、左側(cè)試管中的銅片與水、氧氣、二氧化碳同時接觸，發(fā)生了銹蝕；右側(cè)試管中的銅片與水、氧氣接觸，沒有發(fā)生銹蝕，對比可知，銅在生成銅綠時需要CO2，故B正確；C、二氧化碳通過盛有干紫色石蕊紙花的試管時，紙花沒有變色；二氧化碳通過盛有濕紫色石蕊紙花的試管時，紙花變成紅色，對比可知二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)，故C正確；D、第一只試管中的白磷溫度達到了著火點，但是只與氮氣接觸，沒有燃燒；第二只試管中的白磷溫度達到了著火點，且與氧氣接觸，發(fā)生燃燒；第三只試管中的紅磷與氧氣接觸，但溫度沒有達到著火點，沒有燃燒；對比可知可燃物燃燒的兩個條件是：與氧氣接觸、溫度達到可燃物的著火點，故D正確。故選：A。3．（2023·海安一模）實驗研究鐵銹蝕影響因素，記錄如下、下列分析不正確的是實驗裝置序號其他試劑100s時O2的含量①干燥劑21%②10滴水15%③10滴水和1.0g食鹽8%A．②③中O2含量減少表明鐵已銹蝕 B．①②證明水對鐵銹蝕有影響C．②③證明食鹽能加快鐵銹蝕 D．①②③證明炭粉對鐵銹蝕有影響【答案】D【詳解】A、鐵生銹，氧氣含量會減少，②③氧氣含量減少，說明鐵已經(jīng)生銹，A正確。B、干燥劑吸水，①沒有水，氧氣沒有減少，鐵沒有生銹，②加水后氧氣減少，鐵生銹，說明水對鐵銹蝕有影響，B正確。C、③加食鹽后鐵生銹速度加快，說明食鹽能加快鐵銹蝕，C正確。D、①②③實驗中沒有探究炭粉對銹蝕的影響，①②③無法證明炭粉對鐵銹蝕有影響，D錯誤。故選：D。4．（2023啟東一模）下列實驗方案中，能達到實驗?zāi)康牡氖茿．測空氣中氧氣的含量B．證明CO2能與水反應(yīng)C．驗證質(zhì)量守恒定律D．探究不同催化劑的催化效果【答案】B【詳解】A、木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳是氣體，化學(xué)反應(yīng)前后，壓強變化不大，無法探究空氣中氧氣的含量，不符合題意；B、二氧化碳不能使干花變色，二氧化碳能使?jié)窕ㄗ兗t，說明二氧化碳和水發(fā)生了反應(yīng)，符合題意；C、鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣，氫氣是氣體，會散逸到空氣中，導(dǎo)致質(zhì)量減小，無法驗證質(zhì)量守恒定律，不符合題意；D、該實驗中，過氧化氫溶液的濃度和催化劑的種類均不相同，變量不唯一，無法探究質(zhì)量守恒定律，不符合題意。故選B。5．（2023·南通一模）甲、乙、丙是進行可燃物燃燒的三個探究實驗。下列說法不正確的是A．實驗甲中只有銅片上的白磷燃燒，可以得出燃燒的條件B．實驗乙改進的目的是吸收產(chǎn)生的五氧化二磷，防止污染空氣C．實驗丙中①能燃燒而②不燃燒的原因是酒精燈火焰的溫度低于紙片的著火點D．上述三個實驗均采用控制變量法的實驗思想【答案】C【詳解】A、實驗甲中銅上的白磷與氧氣接觸，溫度達到著火點，燃燒，紅磷因為溫度沒有達到著火點而不燃燒，水中的白磷因為沒有與氧氣接觸也不燃燒，說明燃燒的條件是可燃物需要與氧氣接觸且溫度要達到著火點，故A說法正確；B、浸有氫氧化鈉溶液的棉花，使試管形成了一個密閉的容器，可以吸收產(chǎn)生的五氧化二磷，防止污染空氣，故B說法正確；C、實驗丙中兩個紙片均裹在試管外壁，即均接觸空氣（氧氣），紙片均為可燃物，但實驗時①中紙片燃燒，②中紙片不燃燒，則一定是①中溫度達到了紙片著火點，而②中溫度未達到紙片著火點，觀察實驗裝置圖，可看到由于②中紙片包裹的試管內(nèi)有水，加熱時水吸收了熱量，使溫度達不到紙片著火點而不能燃燒。故說法不正確；D、甲實驗，銅片是的白磷和紅磷其他條件相同，只是著火點不同，一個燃燒，一個不燃燒；銅片上的白磷和水中的白磷其他條件相同，只一個與氧氣接觸，一沒有與氧氣接觸，一個燃燒，一個不燃燒，所以運用了控制變量法；乙實驗白磷和紅磷其他條件相同，只是著火點不同，一個燃燒，一個不燃燒，也運用控制變量法；丙實驗兩紙片都與氧氣接觸，只是①中溫度達到了紙片著火點，而②中溫度未達到紙片著火點，一個燃燒，一個不燃燒，也運用了控制變量法。故D說法正確。故選C。6．（2023如東一模）為探究“影響鋅與酸反應(yīng)劇烈程度的因素”，某小組設(shè)計了下列實驗。下列說法正確的是實驗①實驗②實驗③0.5g鋅粒5mL5%鹽酸0.5g鋅粉5mL5%硫酸0.5g鋅粒5mL5%鹽酸A．對比實驗①和②，可研究酸的種類對反應(yīng)劇烈程度的影響B(tài)．對比實驗①和②，可研究鋅的形狀對反應(yīng)劇烈程度的影響C．對比實驗①和③，可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響D．對比實驗②和③，可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響【答案】C【詳解】A、對比實驗①和②的變量有兩個，一個是鋅的形狀，一個是酸的種類，故不能研究酸的種類對反應(yīng)劇烈程度的影響，A錯誤；B、對比實驗①和②的變量有兩個，一個是鋅的形狀，一個是酸的種類，故不能研究鋅的形狀對反應(yīng)劇烈程度的影響，B錯誤；C、對比實驗①和③的變量只有溫度，故可研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響，C正確；D、對比實驗②和③的變量有三個，分別是鋅的鋅的形狀、酸的種類和溫度，故不能研究溫度對反應(yīng)劇烈程度的影響，D錯誤。故選C。7．（2023泰州模擬）下列實驗設(shè)計能達到實驗?zāi)康牡氖沁x項ABCD實驗設(shè)計實驗?zāi)康氖占趸简炞C質(zhì)量守恒定律探究溫度對分子運動速率的影響凈化河水A．A B．B C．C D．D【答案】D【詳解】A、二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，故A錯誤；B、鎂條在空氣中燃燒，與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，生成的白煙逸散到空氣中，不能直接用于驗證質(zhì)量守恒定律，故B錯誤；C、該實驗中溶質(zhì)、溶劑的種類和水溫均不同，變量不唯一，無法探究溫度對分子運動速率的影響，故C錯誤；D、圖中小卵石、石英砂能過濾不可溶性的雜質(zhì)，活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和異味，可用于凈化河水，故D正確；故選D。8．（2023揚州模擬）如圖是CO2的制取和性質(zhì)探究實驗的數(shù)型一體化裝置圖，該裝置的氣密性良好，擠壓滴管反應(yīng)一段時間(CO2能與氫氧化鈉溶液反應(yīng))，下列說法錯誤的是A．1處紫色石蕊溶液變紅B．2處澄清石灰水無現(xiàn)象C．使用該微型裝置進行實驗，可以節(jié)約實驗藥品D．若塞住微型集氣瓶上口，稀氫氧化鈉溶液可能被吸進微型集氣瓶中【答案】B【詳解】A、石灰石中的碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，二氧化碳是水反應(yīng)生成碳酸，碳酸呈酸性能使紫色石蕊變紅，正確；B、二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以2處澄清石灰水變渾濁，錯誤；C、使用該微型裝置進行實驗，使用藥品較少，可以節(jié)約實驗藥品，正確；D、二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，氣體減少，內(nèi)部壓強減小，在外界大氣壓的作用下稀氫氧化鈉溶液可能被吸進微型集氣瓶中，正確；故選B。9．（2022·山東威?！そy(tǒng)考中考真題）為探究某塊狀固體的成分，小華做了如下圖所示的實驗，根據(jù)實驗結(jié)果推理獲得的結(jié)論不正確的是A．由實驗①中有氣泡產(chǎn)生，可推斷固體中肯定含有碳酸鹽B．由實驗②中酚酞試液不變色，可推斷固體中不含可溶性堿性物質(zhì)C．由實驗③中有燒焦羽毛的氣味，可推斷固體中含有蛋白質(zhì)D．由實驗②中酚酞試液不變色、實驗④中試液變紅色，可推斷固體灼燒后生成新物質(zhì)【答案】A【詳解】A、實驗①中有氣泡產(chǎn)生，不能推斷固體中肯定含有碳酸鹽，因為活潑金屬也能與醋酸反應(yīng)生成氣體，符合題意；B、無色酚酞試液遇堿變紅，故由實驗②中酚酞試液不變色，可推斷固體中不含可溶性堿性物質(zhì)，不符合題意；C、實驗③中有燒焦羽毛的氣味，可推斷固體中含有蛋白質(zhì)，不符合題意；D、由實驗②中酚酞試液不變色、實驗④中試液變紅色，可推斷固體灼燒后生成了能使酚酞變色的物質(zhì)，生成了新物質(zhì)，不符合題意。故選A。10．（2022·福建·統(tǒng)考中考真題）某興趣小組為探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，使用等量的同種鈣片和白醋開展四組實驗，分別測得產(chǎn)生的二氧化碳濃度隨時間的變化曲線如圖所示。選取CO2的濃度從0~8%為研究對象，下列實驗結(jié)果的分析，錯誤的是A．對比①③，溫度越高，反應(yīng)速率越快B．對比②③，反應(yīng)物接觸面積越小，反應(yīng)速率越慢C．對比③④，反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快D．對比①②③④，④的反應(yīng)速率最慢【答案】B【詳解】A、由圖可知，①③除了溫度不同，其它因素相同，且溫度越高，二氧化碳濃度升高的越快，對比①③，溫度越高，反應(yīng)速率越快，不符合題意；B、②③溫度和鈣片的形狀均不同，對比②③，無法得出反應(yīng)物接觸面積越小，反應(yīng)速率越慢，符合題意；C、③④除了鈣片的形狀不同，其它因素相同，且粉末狀鈣片，二氧化碳的濃度升高的快，說明反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快，不符合題意；D、由圖可知，對比①②③④，④中二氧化碳的濃度升高的慢，反應(yīng)速率最慢，不符合題意。故選B。11．（2023·蘇州一模）下列實驗操作不能達到相應(yīng)目的的是ABCD驗證質(zhì)量守恒定律比較銅和黃銅的硬度檢驗雞蛋殼和白醋反應(yīng)是否生成CO2證明分子在不斷運動A．A B．B C．C D．D【答案】A【詳解】A、蠟燭燃燒消耗氧氣，且生成二氧化碳氣體，而該裝置不是封閉裝置，不能驗證質(zhì)量守恒定律，該實驗操作不能達到相應(yīng)目的；B、將黃銅和銅互相刻畫，銅片上留下劃痕，說明黃銅硬度比銅硬度大，該實驗操作能達到相應(yīng)目的；C、二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，該實驗操作能達到相應(yīng)目的；D、濃氨水和酚酞溶液不接觸，但酚酞溶液變紅色，說明分子在不斷運動，該實驗操作能達到相應(yīng)目的。故選A。12．（2022·陜西·統(tǒng)考中考真題）化學(xué)實驗中常會出現(xiàn)一些“出乎意料”的現(xiàn)象或結(jié)果，下列各項對相關(guān)異常情況的解釋不合理的是實驗驗證氧氣的化學(xué)性質(zhì)除去粗鹽中的泥沙測定空氣中氧氣的含量檢驗實驗室制出的二氧化碳異常情況未看到火星四射濾液渾濁測定結(jié)果偏大澄清石灰水未變渾濁選項A．可能是溫度未達到鐵絲的著火點B．可能是濾紙破損C．可能是紅磷的量不足D．可能是二氧化碳中混有氯化氫氣體A．A B．B C．C D．D【答案】C【詳解】A.鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，但若溫度未達到著火點，鐵絲則不能燃燒，該選項解釋合理；B.過濾時濾紙破損，會使泥沙流入燒杯中，使濾液仍渾濁，該選項解釋合理；C.測定空氣中氧氣的含量時，若紅磷的量不足，則無法完全消耗氧氣，使測得結(jié)果偏小，而不是偏大，該選項解釋不合理；D.濃鹽酸具有揮發(fā)性，使制取的二氧化碳中可能混有氯化氫氣體，氯化氫會與澄清石灰水中的氫氧化鈣發(fā)生中和反應(yīng)生成氯化鈣和水，二氧化碳不與氯化鈣反應(yīng)，則澄清石灰水不變渾濁，該選項解釋合理，故選C。13．（2023鹽城一模）按下列實驗裝置進行相關(guān)實驗，其中不能達到實驗?zāi)康牡氖茿．收集一瓶氧氣B．探究分子在不斷運動C．除去廢氣中的CO2，并收集COD．通過U型管內(nèi)液面高度的變化驗證CaO和水反應(yīng)放熱【答案】A【詳解】A、排水法收集氧氣，氣體應(yīng)該從短管進，故不能達到實驗?zāi)康?，錯誤；B、濃氨水揮發(fā)出氨氣，和水反應(yīng)生成氨水，使含有酚酞的棉花變紅，可以探究分子在不斷的運動，能達到實驗?zāi)康?，正確；C、二氧化碳能與石灰水反應(yīng)，能除去廢氣中的CO2，一氧化碳不和石灰水反應(yīng)，將石灰水排出，能收集一氧化碳，故能達到實驗?zāi)康?，正確；D、氧化鈣和水反應(yīng)放出大量的熱，U型管會出現(xiàn)左低右高的現(xiàn)象，由U型管液面的變化，可以驗證CaO和水反應(yīng)放出熱量，故能達到實驗?zāi)康?，正確；故選A。14．（2022·廣東廣州·統(tǒng)考中考真題）由下列實驗及現(xiàn)象可推出相應(yīng)結(jié)論的是選項實驗現(xiàn)象結(jié)論A稀釋濃硫酸放出大量的熱化學(xué)反應(yīng)伴隨能量變化B將純鋁和鋁合金相互刻劃純鋁上留下劃痕鋁合金的密度比純鋁大C向雞蛋殼中加醋酸產(chǎn)生氣泡，澄清石灰水變渾濁雞蛋殼中含有鈣元素D粉塵爆炸實驗罐內(nèi)發(fā)生爆炸面粉具有可燃性A．A B．B C．C D．D【答案】D【詳解】A、稀釋濃硫酸放出大量的熱是溶解放熱，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，錯誤；B、將純鋁和鋁合金相互刻劃，純鋁上留下劃痕，說明鋁合金的硬度比純鋁大，錯誤；C、向雞蛋殼中加醋酸產(chǎn)生氣泡，澄清石灰水變渾濁，產(chǎn)生了二氧化碳，可以說明雞蛋殼中含有碳元素，錯誤；D、粉塵在罐內(nèi)發(fā)生爆炸，是有限空間的急速燃燒引起的，則說明面粉具有可燃性，正確。故選D。15．（2021·云南·統(tǒng)考中考真題）下列實驗方案錯誤的是A．探究NH4NO3溶解時的溫度變化B．配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的NaCl溶液C．驗證木炭的還原性D．探究鐵生銹的條件【答案】B【詳解】A、燒杯中放入溫度計，隨著硝酸銨的溶解，溶液溫度改變，可以通過溫度計時時觀察體系溫度變化，方案正確，不符合題意；B、配制一定質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液，首先取用、左物右碼稱量，用量筒量取溶劑，但量筒不能用于配制溶液，物質(zhì)溶解過程中常常有能量變化，可能損壞量筒，比如稀釋濃硫酸，放出的大量熱容易使量筒炸裂，量筒的口徑小，不方便攪拌，所以量筒不能用來配制溶液，方案錯誤，符合題意；C、碳與氧化銅加熱時反應(yīng)生成銅單質(zhì)和二氧化碳，而生成的二氧化碳又能使得澄清石灰水變渾濁，氧化鐵還原為銅單質(zhì)的過程也伴隨著顏色變化，黑色到紫紅色，現(xiàn)象明顯，方案正確，不符合題意；D、從左至右，試管一鐵釘生銹，試管二、三不生銹，試管二因為缺乏氧氣而不生銹，試管三因為缺乏水而不生銹，實驗做到控制變量、互為對照，方案正確，不符合題意。故選B。16．（2022·江蘇蘇州·統(tǒng)考中考真題）下列設(shè)計的實驗方案能達到實驗?zāi)康牡氖茿．用方案甲探究同種物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性B．用方案乙探究空氣是鐵生銹的必要條件C．用方案丙探究不同催化劑對H2O2分解速率的影響D．用方案丁探究合金及其成分金屬的熔點高低【答案】D【詳解】A、圖中實驗，溫度不同，不能用于探究同種物質(zhì)在不同溶劑中的溶解性，故選項實驗方案不能達到實驗?zāi)康?；B、圖中實驗，第一支試管中的鐵釘只能與水接觸；第二支試管的鐵釘只能與干燥的空氣接觸；一段時間后，兩支試管的鐵釘沒有生銹，不能用于探究鐵生銹條件，故選項實驗方案不能達到實驗?zāi)康?；C、圖中實驗，過氧化氫溶液的濃度不同，不能用于探究不同催化劑對H2O2分解速率的影響，故選項實驗方案不能達到實驗?zāi)康?；D、圖中實驗，根據(jù)熔化的快慢，可以探究合金及其成分金屬的熔點高低，故選項實驗方案能達到實驗?zāi)康?。故選：D。17．（2022·四川綿陽·統(tǒng)考中考真題）某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如圖所示實驗來探究燃燒的條件。已知白