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1、 第 30 讲 实验方案的设计和评价 一、选择题 1下列叙述中，不符合实验事实的是 ()A在 K2CO3、K2SO4、AgNO3三种溶液中滴入 BaCl2溶液，都有白色沉淀生 成 B将 SO2通入到滴有石蕊试液的蒸馏水中，溶液显红色 C未密封保存的苛性钠遇盐酸有气体生成 D将 Fe(OH)3加入到滴有酚酞试液的蒸馏水中，溶液显红色 解析 解答此题若抓住 Fe(OH)3属于不溶性碱，遇酚酞不变色这一关键，可迅速选出正确答案。许多同学在此题解答时误选为 C，是忽视了未密封保存的苛性钠和空气中的 CO2反应会生成 Na2CO3，Na2CO3和盐酸反应有气体生成这是符合实验事实的。答案 D 2(201
2、2台州)通过下列实验操作不能达到相应目的的是 ()解析 B过滤操作能除掉的是不溶于水的物质，泥浆水过滤后能除掉不溶于水的泥浆，但溶于水的大量杂质不能被除掉，所以不能获取纯净水。答案 B 3(2012北京)下列实验方案中，能达到实验目的的是 ()选项 实验目的 实验方案 A 分离碳酸钠和氢氧化钠的混合物 加入过量氢氧化钙溶液，过滤 B 除去氯化钠固体中的少量碳酸钠 加入适量稀盐酸，充分反应后，蒸发 C 检验二氧化碳气体中含有少量的一氧化碳 将混合气体依次通过灼热的氧化铁和澄清石灰水，观察澄清石灰水的变化 D 鉴别氯化钠溶液、氢氧化钠溶液和稀盐酸 各取少量溶液于试管中，分别滴加无色酚酞溶液，观察溶
3、液颜色的变化 解析 此题考查实验方案的设计。向碳酸钠和氢氧化钠的混合物中加入过量氢氧化钙溶液，发生反应 Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，充分反应后过滤，滤液为 Ca(OH)2溶液和 NaOH 溶液，不能达到实验目的，A 错；向含有少量碳酸钠的氯化钠固体中加入适量稀盐酸，发生反应 Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2，充分反应后蒸发即可得到 NaCl 固体，B 正确；将 CO 和 CO2的混合气体依次通过灼热的氧化铁和澄清石灰水，仅通过澄清石灰水的变化并不能检验 CO2中含有少量的 CO，因为原混合气体中的 CO2 也会使澄清石灰水变浑浊，C 错；氢氧化钠溶液能使酚酞溶
4、液变红，但氯化钠溶液和稀盐酸都不能使酚酞溶液变色，D 错。答案 B 4(2012广州)下列各组对比实验，能达到实验目的的是 ()实验目的 实验方案 实验 实验 A 研究温度对反应剧烈程度的影响 B 研究 CO2气体是否与水发生反应 C 研究 SO2是否能形成酸雨 D 研究白磷燃烧是否需要 O2 解析 控制变量法是常用的探究实验的方法。A 中应使用相同溶质质量分数的盐酸。B 中将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液与二氧化碳的水溶液加入紫色石蕊溶液都会使石蕊变红，不能验证二氧化碳气体是否与水发生反应；可改为将干燥的石蕊试纸放入干燥的二氧化碳气体中与将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液比较。D 中应该用热水。答
5、案 C 二、非选择题 5(2012杭州)雨、雪在形成和降落过程中吸收、溶解了空气中 SO2及氮氧化物等物质，形成了 pH 小于 5.6 的降水称为酸雨，请回答下列有关酸雨的问题：(1)要测定某地采集到的雨水是否为酸雨，下列提供的试剂(试纸)中宜取用_。A蓝色石蕊试纸 B紫色石蕊溶液 C无色酚酞试剂 DpH试纸(2)已知 CO2的饱和溶液常温下 pH 不小于 5.6。通常空气中 CO2的含量大于 SO2的含量，但人们反而将空气中的 SO2认定为形成酸雨的主要原因之一。有同学想通过如右图的实验寻找证据，你认为下一步的实验步骤是测定_，只要出现_的实验结果，就可认定SO2溶于水有形成酸雨的可能。(3
6、)已知 SO2与 CO2有许多化学性质是相似的，亚硫酸钙(CaSO3)是白色难溶于水但可溶于酸的固体。某同学向一酸雨样品中滴加 CaCl2溶液，未观察到有浑浊现象，继续滴入 NaOH 溶液后即有白色沉淀产生。在以上实验过程中，下列不可能发生的化学反应是_。ASO2CaCl2H2O=CaSO32HCl BSO22NaOH=Na2SO3H2O CNa2SO3CaCl2=CaSO32NaCl DH2SO32NaOH=Na2SO32H2O 解析 测溶液的酸碱性可用酸碱指示剂，但是测溶液的酸碱度必须用 pH 试纸；题目中已经告诉我们 CO2的饱和溶液常温下 pH 不小于 5.6，即排除 CO2溶于水形成
7、酸雨的可能，那么只要证明 SO2溶于水形成的溶液 pH5.6 即可；CO2不能和 CaCl2反应生成盐酸，所以这个反应也不能进行。一般来说，强酸可以制取弱酸，反之则不行。答案(1)D(2)H2SO3溶液的酸碱度 pH 值小于 5.6(3)A 6(2012台州)酶的催化效率不仅与温度、酸碱度有关，还与离子种类有关，如 氯离子(Cl)能提高唾液淀粉酶的催化效率，铜离子(Cu2)能降低唾液淀粉酶的催化效率，钠离子(Na)对唾液淀粉酶的催化效率无影响。为了进一步探究硫酸根离子(SO42)能否提高唾液淀粉酶的催化效率，小柯进行了如下实验：第 1 步：取 2 支洁净的试管，按下表中从左到右的顺序将药品加入
8、到相应的试管中。试管号 1%淀粉溶液 1%稀硫酸 蒸馏水 碘液 1 2 mL 0 1 mL 2 滴 2 2 mL 1 mL 0 2 滴 第 2 步：在 2 支试管中各加入 1 毫升稀释的唾液，然后摇匀。第 3 步：将 2 支试管同时进行 37 的水浴加热，观察并记录现象。(1)小柯的实验还不能确定硫酸根离子(SO42)能否提高唾液淀粉酶的催化效率，需作如何改进？答：_ _。(2)如果硫酸根离子(SO42)能提高唾液淀粉酶的催化效率，那么小柯改进实验后的现象应是_。(3)第 3 步操作中，另有一同学小妍把 2 支试管同时分别握在左、右手心里，也达到了相同的实验效果。请分析小妍这种做法的优点：_。
9、解析(1)设计对比试验时不能存在其它干扰离子，加入 1%稀硫酸不但加入了硫酸根离子同时也带入了氢离子，所以在不知道氢离子对唾液淀粉酶催化效率有无影响的前提下，不可以加入稀硫酸，结合题干中钠离子对唾液淀粉酶的催化作用无影响，所以此处应该为 1 mL 1%硫酸钠溶液加入到 2 号试管；(2)淀粉遇碘会变蓝色，所以只要淀粉消失则蓝色就会褪去，因为硫酸根离子(SO42)能提高唾液淀粉酶的催化效率，所以 2 号试管中的淀粉首先被消化分解，蓝色首先褪去；(3)从操作的过程分析该实验要比水浴加热简便易行的多，不需加热则节约能源，操作简单只需利用手心温度接近37 即可完成。答案(1)将 1 mL 1%稀硫酸改
10、为 1 mL 1%硫酸钠溶液(2)2 号试管先褪色(3)操作简单方便，不需加热节约能源，利用手心温度接近 37 即可完成(合理即可)7(2012湖州)如图装置可验证二氧化碳和氢氧化钠发生了化学反应：将等量的氢氧化钠溶液和蒸馏水分别加入两瓶等量二氧化碳气体中，用U 型管连接，充分反应后放在水平桌面上可观察到 U 型管中液面出现高度差。(1)室温下利用此装置，你还可以研究_。A比较氧气和二氧化碳在水中的溶解能力 B比较氯酸钾和氯化钠在水中的溶解能力 C比较饱和氢氧化钠和氢氧化钙溶液吸收二氧化碳气体的能力(2)进一步思考、迁移：有_变化的对比实验都可以用此装置进行探究。解析(1)A.氧气不易溶于水而二氧化碳能溶于水，将等量蒸馏水分别加入两瓶中的氧气和二氧化碳气体中，过一会儿后盛有二氧化碳的瓶中气压会小于盛有氧气的瓶中气压，因此用 U 型管连接上可观察到U 型管中液面出现高度差；B.比较氯酸钾和氯化钠在水中的溶解能力，采用该装置时不会导致两瓶出现气压差，因此不能采用该装置比较氯酸钾和氯化钠在水中的溶解能力；C.饱和氢氧化钠和氢氧化钙溶液吸收二氧化碳气体的能力不同，氢氧化钠吸收二氧化碳的能力较强，所以两瓶中会出现气压差，因此充分反应后放在水平桌面上可观察到U 型管中液面出现高度差。(2)结合分析以及对(1)的解答可知该装置能够验证有气压变化的对比实验。答案(1)AC(2)气压(或气体体积)