秘籍12　化學(xué)實驗設(shè)計和評價(原卷版+解析)

秘籍12化學(xué)實驗設(shè)計和評價概率預(yù)測★★★★題型預(yù)測實驗探究題【命題重點】實驗設(shè)計包括:①單項實驗設(shè)計:設(shè)計實驗求證某一單項問題,或求證某一規(guī)律;特點是圍繞某一問題設(shè)計一個指向很單一的實驗,而且實驗通常一步到位。②綜合實驗設(shè)計:設(shè)計實驗求證多個問題,其特點是多步操作、裝置復(fù)雜、現(xiàn)象多樣。③定量實驗設(shè)計:通過實驗,獲取有關(guān)數(shù)據(jù),然后分析數(shù)據(jù)推理出結(jié)論。定量實驗設(shè)計要精密一些,要盡可能地回避一些誤差的引入。④開放型實驗設(shè)計:試題從提出問題、實驗的方向、儀器的選擇、裝置的設(shè)計、現(xiàn)象的觀察記錄到結(jié)論的推理完全自主完成。解答此類試題,過程要合理完整,方法簡便,現(xiàn)象敘述要準確,推理要符合邏輯。實驗方案評價包括實驗原理及方案的評價、實驗裝置的評價、實驗操作的評價、實驗現(xiàn)象的描述與結(jié)論分析的評價。以批判的思維方法對所設(shè)計的實驗方案、實驗方法、實驗裝置、實驗操作從某個角度否定,排除不合理或可行但不是最優(yōu)的方法,選擇、創(chuàng)新更好的方法。【方法要點】1.實驗方案的設(shè)計(1)實驗設(shè)計的基本要求①科學(xué)性：實驗原理、方法和操作等科學(xué)、合理。②安全性：實驗操作要盡量防止帶有危險性的操作,盡量避免與有毒物質(zhì)接觸。若無法避免有毒物質(zhì),則應(yīng)采取安全措施,以防造成環(huán)境污染和人體傷害。③可行性：設(shè)計的實驗方案要真正切實可行,所選藥品、儀器、裝置經(jīng)濟可靠。④簡約性：實驗設(shè)計應(yīng)簡單易行。裝置簡單,實驗操作簡便,實驗現(xiàn)象明顯。(2)實驗方案設(shè)計的幾種思路實驗設(shè)計的總體思路是明確實驗?zāi)康?弄清實驗原理,根據(jù)要求正確選擇儀器和藥品,設(shè)計實驗裝置和操作步驟,分析得出結(jié)論。①對比實驗設(shè)計：對比實驗是實驗設(shè)計的一種基本思路,有利于實驗現(xiàn)象觀察對比,有利于推理論證結(jié)論。②控制變量實驗設(shè)計：一個問題常常受多方面的因素制約,為了研究每一個因素對問題的影響程度,常常采取控制變量法逐個檢驗,每一個現(xiàn)象只說明一個問題,換一個條件再檢驗。綜合各個因素對問題的影響作出綜合性的判斷。③綜合實驗設(shè)計：設(shè)計一個實驗探究多方面的問題,如設(shè)計一個組合實驗探究某一混合氣體的成分、某一氣體的性質(zhì)和組成等。2.實驗方案的評價(1)方案在理論上是否科學(xué)、合理,是否具有嚴密性;(2)在滿足安全性的前提下,操作上是否簡單易行;(3)從經(jīng)濟角度評價,是否節(jié)約試劑、降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量;(4)從環(huán)境角度考慮,是否會對環(huán)境造成污染。(2)對方案優(yōu)劣的評價的原則①設(shè)計簡潔就是要盡可能采用簡單的儀器或?qū)嶒炑b置,在常規(guī)條件下進行;用較少的實驗步驟和試劑,在較短的時間內(nèi)完成實驗,充分體現(xiàn)實驗設(shè)計的簡約性原則。②效果明顯就是按照實驗設(shè)計進行操作,產(chǎn)生的現(xiàn)象生動直觀,易于觀察記錄。③安全可靠實驗設(shè)計要盡可能避免選用有毒藥品和具有一定危險性的實驗操作,如果必須選用,應(yīng)在設(shè)計方案中給出明確提示和預(yù)防措施,以避免造成環(huán)境污染或?qū)嶒炇鹿?此外,還要確保實驗成功。類型1實驗方案的設(shè)計（2023?鄞州區(qū)校級一模）證據(jù)是科學(xué)探究中獲得結(jié)論的最重要的依據(jù)，讓我們一起經(jīng)歷一次尋找證據(jù)的旅程吧?！緦嶒?zāi)康摹恐迫〖儍舻牧蛩徜^【反應(yīng)原理】Na2SO4+Ba（NO3）2＝BaSO4↓+2NaNO3【實驗步驟】取適量的硫酸鈉和硝酸鋇溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到純凈的硫酸鋇。（1）實驗中，能直接觀察到說明硫酸鈉和硝酸鋇溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)是：。（2）判斷任一反應(yīng)物是否完全反應(yīng)的證據(jù)可按如下方法獲?。翰孪敕桨缸C據(jù)結(jié)論硝酸鋇可能已完全反應(yīng)取少量濾液，加入稀硫酸溶液，觀察現(xiàn)象無白色沉淀生成硝酸鋇已完全反應(yīng)硫酸鈉可能已完全反應(yīng)硫酸鈉未完全反應(yīng)（3）如果實驗證明硝酸鋇已經(jīng)反應(yīng)完全，要尋找硫酸鋇已純凈的證據(jù)，我們可以從證明實驗制得的硫酸鋇中沒有（填化學(xué)式）來設(shè)計實驗方案。（2023?椒江區(qū)校級二模）《天工開物》中有“煤餅燒石成灰”的記載（文中的“石”指石灰石），小樂對其展開探究，如圖甲所示，先利用煤氣燈（煤氣燈加熱能達到石灰石分解的溫度，煤氣的主要成分是CO）煅燒石灰石，然后完成后續(xù)操作；最后又補充做了如圖乙所示實驗。觀察到的現(xiàn)象：①燒杯內(nèi)壁上的澄清石灰水變渾濁；②試管A中無色酚酞試液變紅，試管B中無色酚酞試液不變色。（1）能成為煅燒石灰石是化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)是現(xiàn)象（選填“①”、“②”或“①和②”）。（2）繼續(xù)向試管A上層清液中逐滴滴加稀鹽酸，至紅色恰好褪去，輕輕晃動試管A，溶液自下而上又變?yōu)榧t色。解釋“輕輕晃動試管A，溶液自下而上又變?yōu)榧t色”的原因：。（3）為檢驗圖甲所示實驗中的石灰石是否完全分解，可取冷卻研細后的粉末少許于試管中，加入足量稀鹽酸，若觀察到，說明未完全分解。類型2實驗方案的評價（2023?長興縣三模）小科同學(xué)向盛有生石灰的燒杯中加入碳酸鈉溶液，攪拌、過濾、洗滌、干燥后得到固體A和溶液B。（1）上述實驗中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：①CaO+H2O═Ca（OH）2；②Ca（OH）2+Na2CO3═2NaOH+CaCO3↓。（2）在探究固體A的成分時，小科同學(xué)通過分析提出了二個假設(shè)：假設(shè)一：固體A中只有CaCO3；假設(shè)二：固體A中含有CaCO3和Ca（OH）2；含有Ca（OH）2的理由是。在驗證假設(shè)過程中，小科取少量固體A于試管中加入足量水，振蕩、靜置，向上層清液中滴硫酸銅溶液，出現(xiàn)現(xiàn)象，假設(shè)二成立。（3）在探究溶液B中的溶質(zhì)成分時，小科同學(xué)通過對化學(xué)反應(yīng)的分析又提出了三個假設(shè)：假設(shè)一：溶液B中的溶質(zhì)是NaOH；假設(shè)二：溶液B中的溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3；假設(shè)三：溶液B中的溶質(zhì)是NaOH和。①請在假設(shè)三中補上另一種物質(zhì)。②在驗證假設(shè)過程中，小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀鹽酸，小科這一實驗操作的目的是為了驗證哪一個假設(shè)？并說明理由。（2023?長興縣模擬）老師在實驗室里按上級要求要整理過期、變質(zhì)藥品時，發(fā)現(xiàn)一瓶硫酸銅的標簽上名稱后面被寫上了一些提醒文字：【不能用，可能是CuCl2】，如圖所示。（1）硫酸銅和氯化銅分別配成溶液后，從微觀上分析，在溶液組成上最大的區(qū)別是。（2）若該瓶試劑只含有硫酸銅或氯化銅，你認為在標簽上寫上“不能用，可能是CuCl2”老師基于哪一個實驗現(xiàn)象做出了上述判斷。（3）經(jīng)檢驗該瓶試劑中是氯化銅，有同學(xué)判斷是由于該瓶硫酸銅長期接觸空氣而變成了氯化銅，根據(jù)所學(xué)知識，你認為該同學(xué)的猜想是否正確？你判斷的理由是。（2023?杭州模擬）侯氏氨堿法生產(chǎn)純堿主要的工藝流程如下：【資料】如圖中虛線框內(nèi)的主要反應(yīng)為：NaCl（飽和）+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl，CO2+H2O+Na2CO3＝2NaHCO3；碳酸氫鈉在20℃時溶解度為9.6g，在50℃以上開始分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；碳酸氫鈉的溶解度受溫度影響較大。請完成下列各題：（1）操作Ⅰ的名稱，如在實驗室進行此操作，其中玻璃棒的作用是。（2）寫出NH4Cl的一種用途；在該工藝流程中能循環(huán)使用的物質(zhì)有。（3）加入稍過量Ca（OH）2溶液后反應(yīng)的化學(xué)方程式為；濾液B加入鹽酸后反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）為除盡粗食鹽水中的氯化鈣和氯化鎂，加入的氫氧化鈣和碳酸鈉試劑的先后順序不能顛倒，原因是。（2023?桐廬縣二模）小樂利用“氫氣還原氧化銅”實驗驗證水的組成，實驗裝置及藥品如圖所示，實驗前后測定的數(shù)據(jù)如表所示?；卮饐栴}：實驗前實驗后硬質(zhì)玻璃管及其內(nèi)藥品的質(zhì)量/克75.669.2U形管及其內(nèi)藥品的質(zhì)量/克110.8118.2（1）為了實驗安全，在開始加熱硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氧化銅前，應(yīng)先進行的實驗操作是。（2）實驗中觀察到硬質(zhì)玻璃管中黑色粉末逐漸變紅，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）驗證水的組成的原理為：根據(jù)硬質(zhì)玻璃管及其內(nèi)藥品在反應(yīng)前后的質(zhì)量差m1，U形管及其內(nèi)藥品在反應(yīng)前后的質(zhì)量差m2，可計算出水中氫、氧元素的質(zhì)量比為（用m1、m2等表示）。若實驗過程中小樂操作無誤，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)生誤差的可能原因（寫出1點）。（2023?杭州模擬）如圖為氣體X（純凈物）與氧化銅反應(yīng)制取銅的實驗裝置。回答問題：（1）在對A中氧化銅進行加熱前，需要先通一段時間的氣體X，其目的是。（2）若實驗中，觀察到A中黑色氧化銅粉末變紅，B中無水硫酸銅無明顯現(xiàn)象，C中澄清石灰水變渾濁，則通入的氣體X為。（3）查閱資料得知：①氣體X與氧化銅反應(yīng)除生成銅外還可能生成氧化亞銅（Cu2O）；②銅和氧化亞銅均為不溶于水的紅色固體；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。小樂為了探究反應(yīng)所得紅色固體的成分，進行了如下實驗：實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論步驟一取20g紅色固體于燒杯中，加入足量稀硫酸紅色固體可能是氧化亞銅，也可能是銅和氧化亞銅步驟二將步驟一反應(yīng)所得的混合物經(jīng)過濾、洗滌、干燥并稱量剩余紅色固體質(zhì)量剩余紅色固體質(zhì)量為12g20g紅色固體中，銅和氧化亞銅的質(zhì)量比為（2023?寧波模擬）小科、小甬和小真三位同學(xué)想利用氧化銅、稀硫酸和氫氧化鈉溶液來制取氫氧化銅，他們各自獨立進行實驗?！緦嶒灢僮鳌竣偃⊙趸~粉末于試管中，加入稀硫酸再在酒精燈上加熱一段時間；②滴入氫氧化鈉溶液，振蕩試管?！緦嶒灛F(xiàn)象】小科：試管中是黑色渾濁；小甬：試管中是藍色溶液；小真：試管中雖然出現(xiàn)過少量藍色沉淀但又馬上變成了黑色沉淀。三支試管中均沒有出現(xiàn)預(yù)料中的藍色絮狀沉淀?！緦嶒灧此肌咳煌瑢W(xué)開始探究實驗失敗的原因，經(jīng)過一番觀察和討論，他們認為與反應(yīng)物的量和條件有關(guān)。（1）小科的試管中是加得太多，導(dǎo)致變成黑色渾濁。（2）小甬的試管中是加得太多，若要繼續(xù)完成實驗，簡便的操作是。（3）小真的試管中曾經(jīng)出現(xiàn)的藍色沉淀又變成了黑色沉淀，用化學(xué)方程式來解釋該異?，F(xiàn)象。（2023?拱墅區(qū)校級二模）兩千多年前，我們的祖先經(jīng)過長期實踐，摸索出一套煉銅工藝。（1）其中碳還原氧化銅的原理可以用實驗裝置如圖甲、乙表示。[提出問題]碳燃燒時可能生成CO2也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應(yīng)生成氣體是否也有多種可能？[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。[設(shè)計方案]實驗裝置如圖乙。打開K，緩緩?fù)ㄈ敫稍锏牡獨庖欢螘r間，關(guān)閉K，點燃酒精噴燈和酒精燈，充分反應(yīng)后，熄滅酒精噴燈和酒精燈，打開K，再通一段時間氮氣。方案一：從定性觀察角度判斷：猜想①成立的實驗現(xiàn)象是。方案二：從定量計算角度判斷。取一定量炭粉和4g氧化銅的混合物進行實驗，并測定表格中的四個數(shù)據(jù)。反應(yīng)前的質(zhì)量反應(yīng)后的質(zhì)量A（玻璃管+固體）m1m2B+C（廣口瓶+混合液）m3m4（2）若猜想②成立，則理論上（m4﹣m3）（填“＜”“＝”或“＞”）（m1﹣m2）。（3）若猜想③成立且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu，則參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量m的取值范圍是。（2023?上城區(qū)模擬）小金通過實驗研究碳和氧化銅的反應(yīng)，其操作步驟及觀察到的現(xiàn)象如下：步驟1：連接裝置并檢查裝置氣密性。步驟2：取1克炭粉和10克氧化銅，混合均勻，加入到試管中，塞上帶有導(dǎo)管的橡膠塞。步驟3：按圖所示固定好試管，連接好裝置，用酒精噴燈加熱混合固體，加熱一段時間后觀察到有明顯現(xiàn)象產(chǎn)生時結(jié)束實驗，并記錄實驗現(xiàn)象。（1）步驟3中，加熱一段時間后能觀察到的實驗現(xiàn)象是。（2）實驗結(jié)束后，小金先將導(dǎo)管從液體中移出，再熄滅酒精噴燈，其原因是。（3）小金所設(shè)計的這個實驗要不要進行尾氣處理？說說你的理由。。（2023?南湖區(qū)一模）為比較A、B兩種金屬的活動性強弱和測量相對原子質(zhì)量大?。▋煞N金屬在化合物中的化合價均為+2價）。確定兩種金屬相對原子質(zhì)量大小的原理：測出氫氣體積，再乘以氫氣密度確定氫氣質(zhì)量，然后采用化學(xué)方程式計算相對原子質(zhì)量。據(jù)此，實驗小組設(shè)計了一套實驗裝置（如圖）。裝置內(nèi)分別放入大小、厚度相同、質(zhì)量不同的A、B金屬片，分別加入足量的稀硫酸（相同質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)）進行反應(yīng)。在相同條件下測定不同時間內(nèi)收集到的氣體體積，實驗記錄如下表：反應(yīng)時間/秒20406080100120140進入量筒中氣體的體積毫升A金屬256095130160170170B金屬3075120150150150150（1）本實驗中A、B金屬片質(zhì)量不能相同的原因是；（2）本實驗是通過判斷金屬活動性強弱；（3）為使實驗得到的數(shù)據(jù)能準確計算出兩種金屬相對原子質(zhì)量大小，關(guān)于開始收集氣體的時間點，組內(nèi)同學(xué)展開了以下討論：小明認為：根據(jù)制取和研究氧氣的性質(zhì)實驗，有連續(xù)氣泡產(chǎn)生時收集，本實驗也如此；小嘉認為：瓶內(nèi)生成的H2有殘留，為獲得這部分H2體積數(shù)據(jù)，一有氣泡產(chǎn)生就收集；小組同學(xué)經(jīng)過討論，最后認為小嘉觀點是正確的，其理由是，從而實現(xiàn)了等效替代。（2023?杭州二模）某化學(xué)小組向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入鋅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到濾液A和濾渣B?！咎岢鰡栴}】濾渣B的成分是什么？【做出猜想】濾渣B可能是：①銀、銅和鋅；②銀和銅；③?！緦嶒炋骄俊浚?）取少量濾渣B加入適量稀鹽酸，若無氣體產(chǎn)生，則濾渣B不可能是猜想（選填①、②或③）。（2）該小組繼續(xù)實驗，使用不同種方法確定濾渣B是銀和銅，請寫出該小組使用的一種方法。（2023?溫州模擬）某食品脫氧劑中的主要成分是鐵粉，鐵粉的除氧效果如何呢？某實驗小組通過測定鐵生銹時消耗的氧氣的體積分數(shù)來判斷除氧效果，做了如下實驗：①如圖連接好裝置，并檢查裝置的氣密性。②量取一定體積（記為V1）的紅墨水倒入小燒杯里，將導(dǎo)管一端浸入液面以下，并將一有孔塑料片蓋于燒杯口。③在100毫升錐形瓶內(nèi)放入一拱形有孔塑料片，將浸有飽和食鹽水，內(nèi)含鐵粉、炭粉的食品干燥劑紙袋平鋪在有孔塑料片上，并迅速塞緊橡皮塞。（食鹽水和炭粉主要起加速反應(yīng)的作用）④實驗結(jié)束后，測出小燒杯內(nèi)剩余紅墨水體積，記為V2打開橡皮塞，繼續(xù)往錐形瓶（含內(nèi)容物）和導(dǎo)管內(nèi)注滿水，記錄后加入的水的體積，記為V3。⑤對實驗裝置干燥處理。重新稱量與上述等量的鐵粉和炭粉，重復(fù)再做2次實驗。將實驗數(shù)據(jù)填入表格，并計算。實驗次數(shù)V1/毫升V2/毫升V3/毫升★第一次第二次第三次（1）為提高實驗的準確性，步驟④中若看到現(xiàn)象，即可測量小燒杯內(nèi)剩余紅墨水的體積。（2）錐形瓶內(nèi)放的是拱形有孔塑料片而不是平的有孔塑料片的原因是。（3）上述表格中，“★”為計算鐵粉消耗的氧氣的體積分數(shù)，其計算式為×。（用V1、V2、V3（2023?蕭山區(qū)校級二模）為探究碳還原氧化銅的最佳混合比例，用木炭粉和氧化銅的干燥混合物1～2.5g進行系列實驗，如圖所示，金屬網(wǎng)可以使火焰溫度較高。【查閱資料】①氧化銅（CuO）為黑色固體，氧化亞銅為紅色固體。②碳還原氧化銅得到的銅中可能含有少量的氧化亞銅，能與稀硫酸反應(yīng)：Cu2O+H2SO4＝CuSO4+H2O+Cu。實驗：取一定量的混合物，用右下裝置進行實驗。序號木炭粉與氧化銅的質(zhì)量比反應(yīng)后物質(zhì)的顏色、狀態(tài)11：9紅色固體有金屬光澤混有少量黑色物質(zhì)21：10混有很少量黑色物質(zhì)31：11混有極少量黑色物質(zhì)41：12無黑色物質(zhì)51：13混有較多黑色物質(zhì)（1）寫出書本上我們所學(xué)的碳與氧化銅反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。（2）該實驗的結(jié)論：由上述5組實驗可以得到的探究結(jié)論是。（3）評價與交流：為檢驗序號4中的紅色固體中是否含Cu2O，所需試劑是稀硫酸，通過觀察什么現(xiàn)象即可判斷存在Cu2O。（2022?寧波模擬）氫氣、木炭、一氧化碳是金屬冶煉中常用的還原劑。如圖甲是氫氣還原氧化銅的實驗，如圖乙是木炭還原氧化鐵的實驗，如圖丙是一氧化碳還原氧化銅的實驗。（1）實驗步驟的先后次序很重要，如甲實驗中反應(yīng)前須先通氫氣后點燈，否則易發(fā)生爆炸；請再列出二項不能顛倒的先后次序：甲實驗中反應(yīng)后必須，否則生成的紅色的銅會變成黑色；丙實驗中反應(yīng)前必須，否則易發(fā)生煤氣中毒。（2）某同學(xué)正確操作做完乙實驗后，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，試管中粉末全部變?yōu)楹谏?，用另一試管?克黑色殘留粉末，加入足量稀硫酸充分振蕩，她驚訝地發(fā)現(xiàn)試管中并未產(chǎn)生預(yù)期的氣泡，她向老師求教，才知道“鐵的氧化物除了氧化鐵和四氧化三鐵外還有氧化亞鐵（也為黑色），其中只有四氧化三鐵常溫下不溶于稀硫酸”，于是她又對試管中的懸濁液進行過濾和烘干操作，濾液無色澄清，濾渣經(jīng)稱量后仍為5克。請你據(jù)此寫出乙實驗試管中發(fā)生的化學(xué)方程式。（3）到底是什么原因?qū)е乱覍嶒灥囊睙捫Ч焕硐肽?？該同學(xué)先經(jīng)過科學(xué)猜想，后采用酒精噴燈代替普通酒精燈A重做這個實驗來加以驗證，結(jié)果證明她的猜想是正確的。由此可以推斷，該同學(xué)的科學(xué)猜想是。秘籍12化學(xué)實驗設(shè)計和評價概率預(yù)測★★★★題型預(yù)測實驗探究題【命題重點】實驗設(shè)計包括:①單項實驗設(shè)計:設(shè)計實驗求證某一單項問題,或求證某一規(guī)律;特點是圍繞某一問題設(shè)計一個指向很單一的實驗,而且實驗通常一步到位。②綜合實驗設(shè)計:設(shè)計實驗求證多個問題,其特點是多步操作、裝置復(fù)雜、現(xiàn)象多樣。③定量實驗設(shè)計:通過實驗,獲取有關(guān)數(shù)據(jù),然后分析數(shù)據(jù)推理出結(jié)論。定量實驗設(shè)計要精密一些,要盡可能地回避一些誤差的引入。④開放型實驗設(shè)計:試題從提出問題、實驗的方向、儀器的選擇、裝置的設(shè)計、現(xiàn)象的觀察記錄到結(jié)論的推理完全自主完成。解答此類試題,過程要合理完整,方法簡便,現(xiàn)象敘述要準確,推理要符合邏輯。實驗方案評價包括實驗原理及方案的評價、實驗裝置的評價、實驗操作的評價、實驗現(xiàn)象的描述與結(jié)論分析的評價。以批判的思維方法對所設(shè)計的實驗方案、實驗方法、實驗裝置、實驗操作從某個角度否定,排除不合理或可行但不是最優(yōu)的方法,選擇、創(chuàng)新更好的方法?！痉椒ㄒc】1.實驗方案的設(shè)計(1)實驗設(shè)計的基本要求①科學(xué)性：實驗原理、方法和操作等科學(xué)、合理。②安全性：實驗操作要盡量防止帶有危險性的操作,盡量避免與有毒物質(zhì)接觸。若無法避免有毒物質(zhì),則應(yīng)采取安全措施,以防造成環(huán)境污染和人體傷害。③可行性：設(shè)計的實驗方案要真正切實可行,所選藥品、儀器、裝置經(jīng)濟可靠。④簡約性：實驗設(shè)計應(yīng)簡單易行。裝置簡單,實驗操作簡便,實驗現(xiàn)象明顯。(2)實驗方案設(shè)計的幾種思路實驗設(shè)計的總體思路是明確實驗?zāi)康?弄清實驗原理,根據(jù)要求正確選擇儀器和藥品,設(shè)計實驗裝置和操作步驟,分析得出結(jié)論。①對比實驗設(shè)計：對比實驗是實驗設(shè)計的一種基本思路,有利于實驗現(xiàn)象觀察對比,有利于推理論證結(jié)論。②控制變量實驗設(shè)計：一個問題常常受多方面的因素制約,為了研究每一個因素對問題的影響程度,常常采取控制變量法逐個檢驗,每一個現(xiàn)象只說明一個問題,換一個條件再檢驗。綜合各個因素對問題的影響作出綜合性的判斷。③綜合實驗設(shè)計：設(shè)計一個實驗探究多方面的問題,如設(shè)計一個組合實驗探究某一混合氣體的成分、某一氣體的性質(zhì)和組成等。2.實驗方案的評價(1)方案在理論上是否科學(xué)、合理,是否具有嚴密性;(2)在滿足安全性的前提下,操作上是否簡單易行;(3)從經(jīng)濟角度評價,是否節(jié)約試劑、降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量;(4)從環(huán)境角度考慮,是否會對環(huán)境造成污染。(2)對方案優(yōu)劣的評價的原則①設(shè)計簡潔就是要盡可能采用簡單的儀器或?qū)嶒炑b置,在常規(guī)條件下進行;用較少的實驗步驟和試劑,在較短的時間內(nèi)完成實驗,充分體現(xiàn)實驗設(shè)計的簡約性原則。②效果明顯就是按照實驗設(shè)計進行操作,產(chǎn)生的現(xiàn)象生動直觀,易于觀察記錄。③安全可靠實驗設(shè)計要盡可能避免選用有毒藥品和具有一定危險性的實驗操作,如果必須選用,應(yīng)在設(shè)計方案中給出明確提示和預(yù)防措施,以避免造成環(huán)境污染或?qū)嶒炇鹿?此外,還要確保實驗成功。類型1實驗方案的設(shè)計（2023?鄞州區(qū)校級一模）證據(jù)是科學(xué)探究中獲得結(jié)論的最重要的依據(jù)，讓我們一起經(jīng)歷一次尋找證據(jù)的旅程吧?！緦嶒?zāi)康摹恐迫〖儍舻牧蛩徜^【反應(yīng)原理】Na2SO4+Ba（NO3）2＝BaSO4↓+2NaNO3【實驗步驟】取適量的硫酸鈉和硝酸鋇溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥得到純凈的硫酸鋇。（1）實驗中，能直接觀察到說明硫酸鈉和硝酸鋇溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)是：。（2）判斷任一反應(yīng)物是否完全反應(yīng)的證據(jù)可按如下方法獲?。翰孪敕桨缸C據(jù)結(jié)論硝酸鋇可能已完全反應(yīng)取少量濾液，加入稀硫酸溶液，觀察現(xiàn)象無白色沉淀生成硝酸鋇已完全反應(yīng)硫酸鈉可能已完全反應(yīng)硫酸鈉未完全反應(yīng)（3）如果實驗證明硝酸鋇已經(jīng)反應(yīng)完全，要尋找硫酸鋇已純凈的證據(jù)，我們可以從證明實驗制得的硫酸鋇中沒有（填化學(xué)式）來設(shè)計實驗方案?！窘獯稹拷猓海?）硫酸鈉與硝酸鋇反應(yīng)生成了硫酸鋇沉淀，因此看到白色沉淀產(chǎn)生，證明兩者發(fā)生了反應(yīng)；故答案為：有白色沉淀生成。（2）硫酸鈉有殘留，則可以加入氯化鋇溶液，此時硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，因此可以看到白色沉淀生成；故答案為：取少量濾液，加入氯化鋇溶液；有白色沉淀生成。（3）沒有硝酸鋇，硫酸鈉有殘留，所以硫酸鋇表面會有硫酸鈉的殘留，所以可以驗證是否有硫酸鈉存在；故答案為：Na2SO4。（2023?椒江區(qū)校級二模）《天工開物》中有“煤餅燒石成灰”的記載（文中的“石”指石灰石），小樂對其展開探究，如圖甲所示，先利用煤氣燈（煤氣燈加熱能達到石灰石分解的溫度，煤氣的主要成分是CO）煅燒石灰石，然后完成后續(xù)操作；最后又補充做了如圖乙所示實驗。觀察到的現(xiàn)象：①燒杯內(nèi)壁上的澄清石灰水變渾濁；②試管A中無色酚酞試液變紅，試管B中無色酚酞試液不變色。（1）能成為煅燒石灰石是化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)是現(xiàn)象（選填“①”、“②”或“①和②”）。（2）繼續(xù)向試管A上層清液中逐滴滴加稀鹽酸，至紅色恰好褪去，輕輕晃動試管A，溶液自下而上又變?yōu)榧t色。解釋“輕輕晃動試管A，溶液自下而上又變?yōu)榧t色”的原因：。（3）為檢驗圖甲所示實驗中的石灰石是否完全分解，可取冷卻研細后的粉末少許于試管中，加入足量稀鹽酸，若觀察到，說明未完全分解?！窘獯稹拷猓?）①中煅燒石灰石時，在火焰上方倒扣一個用澄清石灰水潤濕的燒杯，石灰水變渾濁，此實驗不能推斷煅燒石灰石產(chǎn)生了二氧化碳，因為酒精燃燒也會生成二氧化碳，②試管A中無色酚酞試液變紅，試管B中無色酚酞試液不變色，碳酸鈣難溶于水，不能使酚酞溶液變色，則煅燒石灰石有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故能成為煅燒石灰石是化學(xué)反應(yīng)的證據(jù)是現(xiàn)象②；（2）氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，酚酞溶液的紅色褪去，氫氧化鈣微溶于水，晃動時氫氧化鈣繼續(xù)溶解，溶液呈堿性，使酚酞溶液變紅；（3）石灰石未完全分解，說明石灰石中還有碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳和水，故取冷卻研細后的粉末少許于試管中，加入足量稀鹽酸，若觀察到有氣泡生成，說明未完全分解。故答案為：（1）②；（2）氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，酚酞溶液的紅色褪去，氫氧化鈣微溶于水，晃動時氫氧化鈣繼續(xù)溶解，溶液呈堿性，使酚酞溶液變紅；（3）有氣泡生成。類型2實驗方案的評價（2023?長興縣三模）小科同學(xué)向盛有生石灰的燒杯中加入碳酸鈉溶液，攪拌、過濾、洗滌、干燥后得到固體A和溶液B。（1）上述實驗中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有：①CaO+H2O═Ca（OH）2；②Ca（OH）2+Na2CO3═2NaOH+CaCO3↓。（2）在探究固體A的成分時，小科同學(xué)通過分析提出了二個假設(shè)：假設(shè)一：固體A中只有CaCO3；假設(shè)二：固體A中含有CaCO3和Ca（OH）2；含有Ca（OH）2的理由是。在驗證假設(shè)過程中，小科取少量固體A于試管中加入足量水，振蕩、靜置，向上層清液中滴硫酸銅溶液，出現(xiàn)現(xiàn)象，假設(shè)二成立。（3）在探究溶液B中的溶質(zhì)成分時，小科同學(xué)通過對化學(xué)反應(yīng)的分析又提出了三個假設(shè)：假設(shè)一：溶液B中的溶質(zhì)是NaOH；假設(shè)二：溶液B中的溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3；假設(shè)三：溶液B中的溶質(zhì)是NaOH和。①請在假設(shè)三中補上另一種物質(zhì)。②在驗證假設(shè)過程中，小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀鹽酸，小科這一實驗操作的目的是為了驗證哪一個假設(shè)？并說明理由。【解答】解：（2）由于氫氧化鈣微溶于水，所以最后所得固體中可能含有氫氧化鈣；故填：Ca（OH）2微溶于水；氫氧化鈣和硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅藍色沉淀和硫酸鈣，因此若固體中含有氫氧化鈣，則將固體充分溶解后滴加硫酸銅溶液將出現(xiàn)藍色沉淀；故填：藍色沉淀；（3）①根據(jù)Ca（OH）2+Na2CO3═2NaOH+CaCO3↓，恰好反應(yīng)時溶液B中只有氫氧化鈉，碳酸鈉過量時溶液B中只有氫氧化鈉和碳酸鈉，氫氧化鈣過量時溶液B中只有氫氧化鈉和氫氧化鈣；故填：Ca（OH）2；②在驗證假設(shè)過程中，小科取出部分溶液B并向其中加入了足量的稀鹽酸，小科這一實驗操作的目的是為了驗證假設(shè)二，因為在三個假設(shè)中只有碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，產(chǎn)生氣泡，有明顯現(xiàn)象；故填：假設(shè)二，只有假設(shè)二中碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)會產(chǎn)生氣泡，有明顯現(xiàn)象。（2023?長興縣模擬）老師在實驗室里按上級要求要整理過期、變質(zhì)藥品時，發(fā)現(xiàn)一瓶硫酸銅的標簽上名稱后面被寫上了一些提醒文字：【不能用，可能是CuCl2】，如圖所示。（1）硫酸銅和氯化銅分別配成溶液后，從微觀上分析，在溶液組成上最大的區(qū)別是。（2）若該瓶試劑只含有硫酸銅或氯化銅，你認為在標簽上寫上“不能用，可能是CuCl2”老師基于哪一個實驗現(xiàn)象做出了上述判斷。（3）經(jīng)檢驗該瓶試劑中是氯化銅，有同學(xué)判斷是由于該瓶硫酸銅長期接觸空氣而變成了氯化銅，根據(jù)所學(xué)知識，你認為該同學(xué)的猜想是否正確？你判斷的理由是。【解答】解：（1）硫酸銅溶液含硫酸根離子，氯化銅溶液含氯離子，從微觀上分析，在溶液組成上最大的區(qū)別是陰離子不同。（2）若該瓶試劑只含有硫酸銅或氯化銅，你認為在標簽上寫上“不能用，可能是CuCl2”，根據(jù)配成溶液后溶液成綠色的進行判斷的。（3）經(jīng)檢驗該瓶試劑中是氯化銅，有同學(xué)判斷是由于該瓶硫酸銅長期接觸空氣而變成了氯化銅，是不合理的，空氣中的不含氯氣等物質(zhì)。故答案為：（1）陰離子不同；（2）配成溶液后溶液是綠色的；（3）不合理，空氣中的不含氯氣等物質(zhì)。（2023?杭州模擬）侯氏氨堿法生產(chǎn)純堿主要的工藝流程如下：【資料】如圖中虛線框內(nèi)的主要反應(yīng)為：NaCl（飽和）+NH3+CO2+H2O＝NaHCO3↓+NH4Cl，CO2+H2O+Na2CO3＝2NaHCO3；碳酸氫鈉在20℃時溶解度為9.6g，在50℃以上開始分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；碳酸氫鈉的溶解度受溫度影響較大。請完成下列各題：（1）操作Ⅰ的名稱，如在實驗室進行此操作，其中玻璃棒的作用是。（2）寫出NH4Cl的一種用途；在該工藝流程中能循環(huán)使用的物質(zhì)有。（3）加入稍過量Ca（OH）2溶液后反應(yīng)的化學(xué)方程式為；濾液B加入鹽酸后反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）為除盡粗食鹽水中的氯化鈣和氯化鎂，加入的氫氧化鈣和碳酸鈉試劑的先后順序不能顛倒，原因是?！窘獯稹拷猓海?）經(jīng)過操作I可以得到固體和濾液，所以操作I的名稱是：過濾，如在實驗室進行此操作，其中玻璃棒的作用是引流；故答案為：過濾；引流；（2）NH4Cl中含有氮元素，所以可做氮肥，由工藝流程圖可知，在該工藝流程中能循環(huán)使用的物質(zhì)有二氧化碳、碳酸鈉等；故答案為：做氮肥；二氧化碳（合理即可）；（3）加入稍過量Ca（OH）2是為了除去氯化鎂雜質(zhì)，所以發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2，濾液B中含有碳酸氫鈉，所以加入鹽酸后反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；故答案為：Ca（OH）2+MgCl2＝Mg（OH）2↓+CaCl2；NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑；（4）碳酸鈉可以同時除去過量的氫氧化鈣和生成的氯化鈣，并且不會影響產(chǎn)品的純度，如果顛倒，過量的氫氧化鈣以及生成的氯化鈣會影響產(chǎn)品的純度；故答案為：如果顛倒，過量的氫氧化鈣以及生成的氯化鈣會影響產(chǎn)品的純度。（2023?桐廬縣二模）小樂利用“氫氣還原氧化銅”實驗驗證水的組成，實驗裝置及藥品如圖所示，實驗前后測定的數(shù)據(jù)如表所示?；卮饐栴}：實驗前實驗后硬質(zhì)玻璃管及其內(nèi)藥品的質(zhì)量/克75.669.2U形管及其內(nèi)藥品的質(zhì)量/克110.8118.2（1）為了實驗安全，在開始加熱硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氧化銅前，應(yīng)先進行的實驗操作是。（2）實驗中觀察到硬質(zhì)玻璃管中黑色粉末逐漸變紅，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）驗證水的組成的原理為：根據(jù)硬質(zhì)玻璃管及其內(nèi)藥品在反應(yīng)前后的質(zhì)量差m1，U形管及其內(nèi)藥品在反應(yīng)前后的質(zhì)量差m2，可計算出水中氫、氧元素的質(zhì)量比為（用m1、m2等表示）。若實驗過程中小樂操作無誤，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)生誤差的可能原因（寫出1點）?！窘獯稹拷猓海?）為了實驗安全，在開始加熱硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氧化銅前，應(yīng)先進行的實驗操作是通一段時間的氫氣，排出裝置中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。（2）實驗中觀察到硬質(zhì)玻璃管中黑色粉末逐漸變紅，是因為加熱時氧化銅和氫氣反應(yīng)生成銅和水，則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H2△ˉCu+H2（3）驗證水的組成的原理為：根據(jù)硬質(zhì)玻璃管及其內(nèi)藥品在反應(yīng)前后的質(zhì)量差m1，即水中氧元素質(zhì)量，U形管及其內(nèi)藥品在反應(yīng)前后的質(zhì)量差m2，即水的質(zhì)量，可計算出水中氫、氧元素的質(zhì)量比為（m2﹣m1）：m1。若實驗過程中小樂操作無誤，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，產(chǎn)生誤差的可能原因是U形管中的堿石灰吸收了空氣中的水和二氧化碳。故答案為：（1）通一段時間的氫氣。（2）CuO+H2△ˉCu+H2O（3）（m2﹣m1）：m1；U形管中的堿石灰吸收了空氣中的水和二氧化碳。（2023?杭州模擬）如圖為氣體X（純凈物）與氧化銅反應(yīng)制取銅的實驗裝置?；卮饐栴}：（1）在對A中氧化銅進行加熱前，需要先通一段時間的氣體X，其目的是。（2）若實驗中，觀察到A中黑色氧化銅粉末變紅，B中無水硫酸銅無明顯現(xiàn)象，C中澄清石灰水變渾濁，則通入的氣體X為。（3）查閱資料得知：①氣體X與氧化銅反應(yīng)除生成銅外還可能生成氧化亞銅（Cu2O）；②銅和氧化亞銅均為不溶于水的紅色固體；③Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O。小樂為了探究反應(yīng)所得紅色固體的成分，進行了如下實驗：實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論步驟一取20g紅色固體于燒杯中，加入足量稀硫酸紅色固體可能是氧化亞銅，也可能是銅和氧化亞銅步驟二將步驟一反應(yīng)所得的混合物經(jīng)過濾、洗滌、干燥并稱量剩余紅色固體質(zhì)量剩余紅色固體質(zhì)量為12g20g紅色固體中，銅和氧化亞銅的質(zhì)量比為【解答】解：（1）X氣體具有可燃性，和空氣的混合氣點燃時可能發(fā)生爆炸，所以實驗開始時，先通一會兒X氣體，再加熱的目的是：排盡玻璃管中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。（2）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，所以A玻璃管內(nèi)觀察到的黑色固體變紅色，B干燥管中無明顯現(xiàn)象，C中澄清石灰水變渾濁，則X氣體為CO。（3）步驟一、由于氧化亞銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅，所以現(xiàn)象是：溶液變?yōu)樗{色，紅色固體部分溶解；步驟二、由于銅不與稀硫酸反應(yīng)，氧化亞銅能與稀硫酸反應(yīng)，所以剩余紅色固體質(zhì)量為銅，質(zhì)量為12g。設(shè)20g固體中銅的質(zhì)量為x，則氧化亞銅的質(zhì)量為20g﹣x，則Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O1446420g﹣x64(20所以：x+64(20g?20g紅色固體中，銅和氧化亞銅的質(zhì)量比為5.6g：（20g﹣5.6g）＝7：18。故答案為：（1）排盡玻璃管中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸。（2）CO。（3）步驟一、溶液變?yōu)樗{色，紅色固體部分溶解；步驟一、7：18。（2023?寧波模擬）小科、小甬和小真三位同學(xué)想利用氧化銅、稀硫酸和氫氧化鈉溶液來制取氫氧化銅，他們各自獨立進行實驗?！緦嶒灢僮鳌竣偃⊙趸~粉末于試管中，加入稀硫酸再在酒精燈上加熱一段時間；②滴入氫氧化鈉溶液，振蕩試管。【實驗現(xiàn)象】小科：試管中是黑色渾濁；小甬：試管中是藍色溶液；小真：試管中雖然出現(xiàn)過少量藍色沉淀但又馬上變成了黑色沉淀。三支試管中均沒有出現(xiàn)預(yù)料中的藍色絮狀沉淀?！緦嶒灧此肌咳煌瑢W(xué)開始探究實驗失敗的原因，經(jīng)過一番觀察和討論，他們認為與反應(yīng)物的量和條件有關(guān)。（1）小科的試管中是加得太多，導(dǎo)致變成黑色渾濁。（2）小甬的試管中是加得太多，若要繼續(xù)完成實驗，簡便的操作是。（3）小真的試管中曾經(jīng)出現(xiàn)的藍色沉淀又變成了黑色沉淀，用化學(xué)方程式來解釋該異?，F(xiàn)象?！窘獯稹拷猓海?）小科的試管中是氧化銅加得太多，導(dǎo)致氧化銅不能完全反應(yīng)，進一步導(dǎo)致變成黑色渾濁。故填：氧化銅。（2）小甬的試管中是稀硫酸加得太多，導(dǎo)致氫氧化鈉和稀硫酸反應(yīng)，若要繼續(xù)完成實驗，簡便的操作是繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液。故填：稀硫酸；繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液。（3）小真的試管中曾經(jīng)出現(xiàn)的藍色沉淀又變成了黑色沉淀，是因為加熱時氫氧化銅分解生成氧化銅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu（OH）2△ˉCuO+H2故填：Cu（OH）2△ˉCuO+H2O（2023?拱墅區(qū)校級二模）兩千多年前，我們的祖先經(jīng)過長期實踐，摸索出一套煉銅工藝。（1）其中碳還原氧化銅的原理可以用實驗裝置如圖甲、乙表示。[提出問題]碳燃燒時可能生成CO2也可能生成CO，那么碳與氧化銅反應(yīng)生成氣體是否也有多種可能？[作出猜想]猜想①：CO；猜想②：CO2；猜想③：CO和CO2。[設(shè)計方案]實驗裝置如圖乙。打開K，緩緩?fù)ㄈ敫稍锏牡獨庖欢螘r間，關(guān)閉K，點燃酒精噴燈和酒精燈，充分反應(yīng)后，熄滅酒精噴燈和酒精燈，打開K，再通一段時間氮氣。方案一：從定性觀察角度判斷：猜想①成立的實驗現(xiàn)象是。方案二：從定量計算角度判斷。取一定量炭粉和4g氧化銅的混合物進行實驗，并測定表格中的四個數(shù)據(jù)。反應(yīng)前的質(zhì)量反應(yīng)后的質(zhì)量A（玻璃管+固體）m1m2B+C（廣口瓶+混合液）m3m4（2）若猜想②成立，則理論上（m4﹣m3）（填“＜”“＝”或“＞”）（m1﹣m2）。（3）若猜想③成立且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu，則參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量m的取值范圍是?！窘獯稹拷猓海?）若猜想①成立，說明反應(yīng)生成了一氧化碳，一氧化碳不能使澄清石灰水變渾濁，一氧化碳具有可燃性，故猜想①成立的實驗現(xiàn)象是B中無明顯實驗現(xiàn)象，D處氣體能被點燃；（2）若猜想②成立，即反應(yīng)生成的氣體只是二氧化碳，m4﹣m3是吸收的二氧化碳質(zhì)量，m1﹣m2是反應(yīng)生成的二氧化碳質(zhì)量，則理論上（m4﹣m3）＝（m1﹣m2）；（4）設(shè)反應(yīng)只生成一氧化碳時消耗碳質(zhì)量為x，只生成二氧化碳時消耗碳質(zhì)量為y，CuO+C高溫ˉ80124gx804x＝0.6g，2CuO+C高溫ˉ2Cu+CO2160124gy1604gy＝0.3g，由以上計算可知，若猜想③成立且CuO全部轉(zhuǎn)化成Cu，則參加反應(yīng)的碳的質(zhì)量m的取值范圍是0.3g＜m＜0.6g。故答案為：（1）B中無明顯實驗現(xiàn)象，D處氣體能被點燃；（2）＝；（3）0.3g＜m＜0.6g。（2023?上城區(qū)模擬）小金通過實驗研究碳和氧化銅的反應(yīng)，其操作步驟及觀察到的現(xiàn)象如下：步驟1：連接裝置并檢查裝置氣密性。步驟2：取1克炭粉和10克氧化銅，混合均勻，加入到試管中，塞上帶有導(dǎo)管的橡膠塞。步驟3：按圖所示固定好試管，連接好裝置，用酒精噴燈加熱混合固體，加熱一段時間后觀察到有明顯現(xiàn)象產(chǎn)生時結(jié)束實驗，并記錄實驗現(xiàn)象。（1）步驟3中，加熱一段時間后能觀察到的實驗現(xiàn)象是。（2）實驗結(jié)束后，小金先將導(dǎo)管從液體中移出，再熄滅酒精噴燈，其原因是。（3）小金所設(shè)計的這個實驗要不要進行尾氣處理？說說你的理由。。【解答】解：（1）碳與氧化銅在高溫的條件下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，氧化銅與碳粉為黑色，生成的銅單質(zhì)為紅色，且生成的二氧化碳會使得導(dǎo)管口末端處的澄清石灰水變渾濁，故觀察到的現(xiàn)象為：黑色固體變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁；故答案為：黑色固體變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁；（2）若先熄滅酒精燈，試管中氣體冷卻使得試管內(nèi)氣壓小于外界大氣壓，導(dǎo)管末端的澄清石灰水會倒流進入試管內(nèi)，造成試管破裂；故答案為：防止冷卻后因試管內(nèi)氣壓減小而引起澄清石灰水倒吸進入試管中使得試管破裂；（3）反應(yīng)物中的炭過量，因此會有碳和氧化銅反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳會對空氣造成污染，需要進行尾氣處理；故答案為：需要，碳和氧化銅反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳會對空氣造成污染。（2023?南湖區(qū)一模）為比較A、B兩種金屬的活動性強弱和測量相對原子質(zhì)量大?。▋煞N金屬在化合物中的化合價均為+2價）。確定兩種金屬相對原子質(zhì)量大小的原理：測出氫氣體積，再乘以氫氣密度確定氫氣質(zhì)量，然后采用化學(xué)方程式計算相對原子質(zhì)量。據(jù)此，實驗小組設(shè)計了一套實驗裝置（如圖）。裝置內(nèi)分別放入大小、厚度相同、質(zhì)量不同的A、B金屬片，分別加入足量的稀硫酸（相同質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)）進行反應(yīng)。在相同條件下測定不同時間內(nèi)收集到的氣體體積，實驗記錄如下表：反應(yīng)時間/秒20406080100120140進入量筒中氣體的體積毫升A金屬256095130160170170B金屬3075120150150150150（1）本實驗中A、B金屬片質(zhì)量不能相同的原因是；（2）本實驗是通過判斷金屬活動性強弱；（3）為使實驗得到的數(shù)據(jù)能準確計算出兩種金屬相對原子質(zhì)量大小，關(guān)于開始收集氣體的時間點，組內(nèi)同學(xué)展開了以下討論：小明認為：根據(jù)制取和研究氧氣的性質(zhì)實驗，有連續(xù)氣泡產(chǎn)生時收集，本實驗也如此；小嘉認為：瓶內(nèi)生成的H2有殘留，為獲得這部分H2體積數(shù)據(jù)，一有氣泡產(chǎn)生就收集；小組同學(xué)經(jīng)過討論，最后認為小嘉觀點是正確的，其理由是，從而實現(xiàn)了等效替代?！窘獯稹拷猓海?）由于A、B金屬片的密度不同，為保證A、B金屬片大小、厚度相同，所以質(zhì)量不同。（2）活潑金屬是酸反應(yīng)能生成氫氣，但金屬活動性不同，反應(yīng)的速率不同，本實驗是通過在相同條件下測定不同時間內(nèi)收集到的氣體體積判斷金屬活動性強弱。（3）本實驗需收集產(chǎn)生的全部氫氣，也包括瓶內(nèi)殘留的氫氣，所以一有氣泡產(chǎn)生就收集，可以通過排出裝置內(nèi)的空氣來代替瓶內(nèi)殘留的氫氣，從而實現(xiàn)等效替代，所以小嘉觀點正確。故答案為：（1）A、B金屬片的密度不同，A、B金屬片大小、厚度相同，所以質(zhì)量不同；（2）比較相同時間內(nèi)進入量筒中氣體體積的多少（合理即可）；（3）一有氣泡產(chǎn)生就收集，排出裝置內(nèi)的空氣代替瓶內(nèi)殘留的氫氣。（2023?杭州二模）某化學(xué)小組向一定量的AgNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入鋅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到濾液A和濾渣B?！咎岢鰡栴}】濾渣B的成分是什么？【做出猜想】濾渣B可能是：①銀、銅和鋅；②銀和銅；③?！緦嶒炋骄俊浚?）取少量濾渣B加入適量稀鹽酸，若無氣體產(chǎn)生，則濾渣B不可能是猜想（選填①、②或③）。（2）該小組繼續(xù)實驗，使用不同種方法確定濾渣B是銀和銅，請寫出該小組使用的一種方法?！窘獯稹拷猓合蛞欢康腁gNO3和Cu（NO3）2的混合溶液中加入鋅粉，鋅先和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸鋅和銀，后和硝酸銅反應(yīng)生成硝酸鋅和銅；【做出猜想】濾渣B可能是：①鋅過量時是銀、銅和鋅；②鋅恰好和硝酸銀、硝酸銅完全反應(yīng)時是銀和銅；③鋅不足以和硝酸銀完全反應(yīng)時是銀。故填：銀?！緦嶒炋骄俊浚?）取少量濾渣B加入適量稀鹽酸，若無氣體產(chǎn)生，說明濾渣中不含有鋅，則濾渣B不可能是猜想①。故填：①。（2）實驗方案：取適量濾渣于試管中，滴加稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，說明濾渣中不含有鋅；另取適量濾渣于試管中，滴加足量硝酸銀溶液，濾渣部分溶解，溶液由無色變藍色，是因為銅和硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸銅和銀，說明濾渣中含有銀和銅。故填：取適量濾渣于試管中，滴加稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，說明濾渣中不含有鋅；另取適量濾渣于試管中，滴加足量硝酸銀溶液，濾渣部分溶解，溶液由無色變藍色，是因為銅和硝酸銀反應(yīng)生成了硝酸銅和銀，說明濾渣中含有銀和銅。（2023?溫州模擬）某食品脫氧劑中的主要成分是鐵粉，鐵粉的除氧效果如何呢？某實驗小組通過測定鐵生銹時消耗的氧氣的體積分數(shù)來判斷除氧效果，做了如下實驗：①如圖連接好裝置，并檢查裝置的氣密性。②量取一定體積（記為V1）的紅墨水倒入小燒杯里，將導(dǎo)管一端浸入液面以下，并將一有孔塑料片蓋于燒杯口。③在100毫升錐形瓶內(nèi)放入一拱形有孔塑料片，將浸有飽和食鹽水，內(nèi)含鐵粉、炭粉的食品干燥劑紙袋平鋪在有孔塑料片上，并迅速塞緊橡皮塞。（食鹽水和炭粉主要起加速反應(yīng)的作用）④實驗結(jié)束后，測出小燒杯內(nèi)剩余紅墨水體積，記為V2打開橡皮塞，繼續(xù)往錐形瓶（含內(nèi)容物）和導(dǎo)管內(nèi)注滿水，記錄后加入的水的體積，記為V3。⑤對實驗裝置干燥處理。重新稱量與上述等量的鐵粉和炭粉，重復(fù)再做2次實驗。將實驗數(shù)據(jù)填入表格，