第149页

信息发布者:
C
可以控制反应的速率
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
检验氢气纯度
碘单质(或$\ce{I_{2}}$)
温度
氧气的量(或氧气的浓度)
受热易分解
分别取等体积的3%的过氧化氢溶液和淀粉碘化钾溶液的混合物于两支试管中,在其中一支中加入稀硫酸,另一支中加入等体积的蒸馏水,比较溶液变蓝的速度,加入稀硫酸的试管溶液变蓝更快,说明在有酸存在的条件下,过氧化氢溶液与淀粉碘化钾溶液反应的速度加快
【分析】
要判断各实验方案能否达到目的,需逐一分析实验原理与装置特点:
1. 图甲:碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,装置未密闭,气体会逸散到空气中,无法验证反应前后总质量不变;
2. 图乙:鼓入空气使面粉充满密闭容器,面粉为可燃物,遇蜡烛明火达到爆炸极限,会发生爆炸,可验证面粉的爆炸条件;
3. 图丙:白磷在密闭集气瓶内燃烧,消耗氧气生成固体五氧化二磷,瓶内压强减小,打开止水夹后水进入集气瓶,进入水的体积等于氧气体积,可测定空气中氧气含量;
4. 图丁:生石灰与水反应放热,使集气瓶内空气受热膨胀,U型管红墨水液面左低右高,可验证生石灰遇水放热。
【解析】
A选项:碳酸钠和稀盐酸反应生成的CO₂气体从导管逸出,反应后装置总质量减小,无法验证质量守恒定律,不能达到实验目的;
B选项:面粉充满密闭容器后遇明火发生爆炸,可验证面粉在一定条件下能爆炸,能达到实验目的;
C选项:白磷燃烧消耗氧气,生成物为固体,瓶内压强变化可测定空气中氧气含量,能达到实验目的;
D选项:生石灰与水反应放热使瓶内气体膨胀,U型管液面变化可验证放热,能达到实验目的。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、燃烧与爆炸、空气中氧气含量测定
【点评】
本题考查初中化学基础实验的方案评价,需掌握各实验的关键条件(如验证质量守恒定律需密闭体系、测定氧气含量需生成物为固体等),是常见的实验分析题型。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题需要判断各选项的实验设计能否达到对应实验目的,需结合物质的性质,分析鉴别时是否有不同现象、除杂时是否不消耗原物质且不引入新杂质,逐一验证每个选项。
【解析】
选项A:H₂O₂溶液在MnO₂催化作用下会快速分解产生氧气,有气泡冒出;而水加入MnO₂后无明显现象,现象不同,可鉴别,能达到实验目的。
选项B:NaOH溶液与CuSO₄溶液反应会生成蓝色的氢氧化铜沉淀;NaCl溶液与CuSO₄溶液不反应,无明显现象,现象不同,可鉴别,能达到实验目的。
选项C:H₂和CO都具有还原性,均能与灼热的CuO反应:H₂+CuO$\stackrel{△}{=}$Cu+H₂O,CO+CuO$\stackrel{△}{=}$Cu+CO₂。该操作不仅消耗了原物质H₂,还会引入新杂质CO₂,无法达到除去H₂中少量CO的目的。
选项D:盐酸与过量碳酸钙反应:CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑,碳酸钙不溶于水,充分反应后过滤可除去过量的碳酸钙,得到纯净的氯化钙溶液,能达到实验目的。
综上,不能达到实验目的的是选项C。
【答案】
C
【知识点】
物质的鉴别、物质的除杂
【点评】
本题考查物质鉴别和除杂的实验设计,需掌握常见物质的反应特性,明确鉴别需有明显不同现象、除杂需遵循“不增、不减、易分离”原则,整体难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题围绕氢气燃烧是否生成过氧化氢的实验探究展开,需结合实验装置特点、气体操作要求、物质性质及控制变量法逐一分析各问题:
1. 注射器可通过控制液体滴加速度调控反应速率,实验室用锌与稀硫酸制取氢气;
2. 可燃性气体点燃前必须验纯,防止爆炸;
3. 淀粉遇碘单质变蓝,据此推断反应产物;
4. 对比实验需控制变量,结合实验条件分析影响过氧化氢生成的因素;
5. 实验A中氢气燃烧放热,推测过氧化氢可能因受热分解未被收集;
6. 验证酸对反应速率的影响,需控制过氧化氢、淀粉碘化钾的量相同,仅改变是否加稀硫酸,通过溶液变蓝速度判断反应快慢。
【解析】
(1) 注射器可控制液体药品的滴加速度,从而控制反应速率;实验室用锌与稀硫酸反应制取氢气,化学方程式为$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。
(2) 氢气是可燃性气体,点燃前需检验纯度,防止发生爆炸。
(3) 淀粉碘化钾溶液遇碘单质变蓝,故过氧化氢与碘化钾反应生成碘单质($\ce{I_{2}}$)。
(4) 结合对比实验的变量控制,可知氢气燃烧是否生成过氧化氢与温度、氧气的量(或氧气浓度)有关。
(5) 实验A中氢气燃烧放热,未收集到过氧化氢,可能是过氧化氢受热易分解。
(6) 验证酸加快反应速率,需控制变量:分别取等体积的3%过氧化氢溶液和淀粉碘化钾溶液的混合物于两支试管,一支加稀硫酸,另一支加等体积蒸馏水,观察到加稀硫酸的试管溶液变蓝更快,说明酸存在时反应速率加快。
【答案】
可以控制反应的速率;$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$;检验氢气纯度;碘单质(或$\ce{I_{2}})$;温度;氧气的量(或氧气的浓度);受热易分解;分别取等体积的3%的过氧化氢溶液和淀粉碘化钾溶液的混合物于两支试管中,在其中一支中加入稀硫酸,另一支中加入等体积的蒸馏水,比较溶液变蓝的速度,加入稀硫酸的试管溶液变蓝更快,说明在有酸存在的条件下,过氧化氢溶液与淀粉碘化钾溶液反应的速度加快
【知识点】
化学实验基本操作;氢气的制取与性质;过氧化氢的性质
【点评】
本题为实验探究题,围绕氢气燃烧产物的验证展开,考查实验装置优点、气体操作要点、物质性质及实验设计分析,需运用控制变量法分析实验条件的影响,难度适中。
【难度系数】
0.6