2015~2019年湖北省中考化学试题分类汇编 专题37 实验设计和评价(Word版)

2015~2019年湖北省中考化学试题分类汇编 专题37 实验设计和评价（Word 版） 1 / 10
2019 年
2015-----2019 年湖北省中考化学试题分类汇编 专题三十七 实验设计与评价
1.（黄冈市）获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后，学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气
体样品，进行成分探究。

兴趣小组经资料查询，通常瓦斯气体可能含有 CO 、CO 2、CH 4 等气体。

为确 定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种，小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论：
△
（已知：CH 4+4CuO ==== 4Cu +CO 2+2H 2O ）
混合气体 ——→ 氧化铜粉末
氧化钙 澄清 石灰水 NaOH 电炉
浓硫酸—
A B C D
E NaOH
（1）同学甲认为，氧化钙的作用是防止空气中的 CO 2 和 H 2O 对实验造成干扰，小组成员一致同意；
（2）同学乙认为，若装置 C 中 CuO 变红，则除了甲烷与 CuO 可能发生反应外，还可能发生的反应是
（用化学方程式表示）；
（3）同学丙认为，欲通过 D 装置中浓硫酸因吸收水分而增重， 说明混合气体中含有 CH 4 的思路不严密，认
为需要在 （填序号）间再增加一个 D 装置（编号为 F ），才能证明含有 CH 4；
（4）同学丁认为，B 装置可有可无。

说说你的看法和理由： ；
（5）同学戊认为，该装置存在着 重大安全隐患，小组成员一致同意。

综合上述讨论，
兴趣小组将经过安全处理后的混合气体，通过改进后的装置进行了实验探究，请根据 实验现象和数据填写结论：
【答案】（2）CO+CuO=
△ =Cu+CO 2（3）BC （多选少选均不给分）
（4）装置 B 必须有。

Ca(OH)2 微溶，装置 A 不能保证 CO 2 吸收完全。

（5）可燃性气体中含有氧气，加热时可能爆炸（合理的答案均给分）
实验结论：CO 2、CH 4
2．（潜江天门）碳铵是一种常用的化肥，它在常温下易分解。

某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进
行了如下探究。

【查阅资料】氨气具有刺激性气味，极易溶于水，其水溶液呈碱性；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变
蓝；氨气不与碱石灰反应。

Ⅰ．检验溶液中的阴，阳离子。

取少量碳铵放入试管中，加入盐酸，把生成的无色无味的气体通入
澄清石灰水中，有白色沉淀生 成。

再另取少量碳铵放入试管中，加入浓 NaOH 溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的 气体，石蕊试纸变蓝色。

（1）根据实验现象，推测碳铵中所含有的阴离子可能是和（填离子符号）
（2）根据实验现象，碳铵与浓NaOH 溶液加热反应生成了（填化学式）气体。

Ⅱ．测定碳铵中C 元素和N 元素质量比，在此过程中，用到如图1 所示装置。

请回答：
（3）给碳铵固体加热时，试管口略向下倾斜的原因是。

（4）从安全和环保的角度考虑，本实验可以用如图1 所示的气球来收集尾气，还可以选用如图2 所示的（填序号）装置来处理尾气。

【答案】（1）CO32–HCO3–（两种离子无先后顺序）（2）NH3
（3）防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管（4）B
3．（潜江天门）（1）为测定空气中氧气的含量，某课外活动小组对课本上的实验做了如下改进：如图1 所示，在一个注射器和装有较多铜丝的硬质装璃管内共封闭80mL 空气，然后给硬质玻璃管加热，并缓慢向右推动注射器的活塞。

至硬质玻璃管内铜丝变黑且较长时间内无进一步变化时停止加热，待剩余气体冷却至室温。

请回答：
①实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻璃管，可
观察到，说明气密性良好。

②实验结束后，注射器内气体的体积减少了约mL，这是因为。

（2）课外活动小组发现红热的铜丝变黑后，为了回收再利用铜丝，在研究如何除去黑色物质的讨论中，制定了如图2 所示的两种方案。

请回答：
①甲方案的玻璃管中实验现象是，乙方案的烧杯中发生反应的化学方程式是。

②甲方案实验过程中，操作步骤正确的是（填序号）。

A．实验开始时，
先通入CO，再加热：实验结束时，先停止加热，再停止通入CO B．实验开始时，
先加热，再通入CO；实验结束时，先停止加然，再停止通入CO
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C ．实验开始时，先通入 CO ，再加热；实验结束时，先停止通入 CO ，再停止加热
D ．实验开始时，先加热，再通入 CO ；实验结束时，先停止通入 CO ，再停止加然
③两种方案相比，乙方案更好，其原因是 。

【答案】（1）①气球迅速变大（其他正确描述均给分） ②16 氧气的体积约占空气总体积的 1/5
（2）①黑色固体变为红色 CuO +H 2SO 4==CuSO 4+H 2O ②A
③操作方便；节约能源；不会对环境造成污染（答对一点即给全分，其他合理答案均给分）
4．（武汉市）某校实验室有一瓶久置的铁屑，其成分是铁、氧化铁和水。

为测定其中各成分的质量分数，
某兴趣小组按下图所示装置进行实验（装置气密性良好；固定装置已略去；氮气不与铁 屑中的成分反应；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物）。

部分实验步骤如下： Ⅰ．称量硬质玻璃管的质量。

将样品放入硬质玻璃管中，称量硬质玻璃管和样品
的质量。

II ．连接好装置。

缓缓通入
N 2，点燃甲处的酒精喷灯，待硬质玻璃管中固体恒重，记录硬质玻璃管和
剩余固体的质量。

Ⅲ．再次连接好装置，继续实验。

通入 CO,点燃丙处的酒精灯和甲处的酒精喷灯。

待硬质玻璃管中固体
恒重，熄灭酒精喷灯，继续通入 CO 直至硬质玻璃管冷却。

再次记录硬质玻璃管和剩余固体的质量。

实验数据记录如下表:
（1）步骤Ⅲ丙处酒精灯的作用是 。

（2）步骤Ⅲ硬质玻璃管中反应的化学方程式为 。

（3）样品中氧化铁的质量分数为 （用 m 1、m 2、m 3、m 4 的代数式表示）。

若步骤Ⅲ中氧
化铁没有完全反应，样品中水的质量分数测量结果将 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。

（4）有关样品，下列说法正确的是 （填字母标号）。

A ．样品中氢元素的质量为 1/9(m 2–m 3)
B ．样品中铁单质和氧化铁的质量总和为 m 3–m 1
C ．样品中铁单质的质量为 m 4–m 1
D ．样品中氧元素的质量为 m 3–m 4
【答案】（1）去除 CO 尾气（2）Fe 2O 3+3CO =====2Fe +3CO 2
（3）
212110()3()
M M m m --不变（4）AB 2018 年
5、（黄冈市）对比实验是化学研究中经常采用的方法。

化学兴趣小组的同学在研究 CO 2 通入 NaOH 溶液是
否发生了反应，设计了下列二组实验。

请和化学兴趣小组的同学一起探究并回答问题：
【设计与实验】
（1）实验I 中步骤一看不到明显现象，步骤二产生的现象是。

（2）实验Ⅱ中步骤二看到有白色沉淀析出，则发生反应的化学方程式是。

（3）在实验Ⅱ的步骤一中CO2 和NaOH 溶液一定发生了化学反应，但却看不到明显的现象，原因是。

【拓展延伸】现有下列信息：
资料卡片一
20℃NaOH、Na2CO3 在水中的溶解度
物质溶解度（S）/g
NaOH 109
Na2CO3 21.8
资料卡片二
20℃NaOH、Na2CO3 在乙醇中的溶解度
物质溶解度（S）/g
NaOH 17.3
Na2CO3 ＜0.01
请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上料信息再设计实验Ⅲ，证明CO2 确实与NaOH 发生了化学反应。

实验Ⅲ的操作为：。

看到的现象是。

【答案】（1）有气泡冒出
（2）CaCl2 ＋Na2CO3 =CaCO3↓＋2NaCl
（3）CO2 与NaOH 溶液反应生成易溶于水的Na2CO3
6．（潜江天门）为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素，某同学设计了以下三种实验方案，请回答有关问题
【实验方案一】如图1。

①观察到的实验现象是；
②该方案的不足之处是。

（说出一点即可）
【实验方案二】如图2、图3。

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图中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同，瓶内用细线固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花，小纸花上都均匀喷有酚酞溶液，按照图4 的操作方式分别用注射器向图2 和图3 的塑料瓶中同时注入5 滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。

①观察到的现象是；
②图2、图3 采用对照实验的方法，变量只有一个，被控制的量有多个，请说出4 个被控制的
量。

③若图4 中的小纸花上喷有，而注射器向瓶中注入的是浓盐酸，可以观察到小纸花
的颜色从下至上变为红色。

【实验方案三】如图5
用长柄V 形玻璃管进行实验，向左、右两端的V 形玻璃管口分别同时滴入等量的浓氨水和浓盐酸，塞紧橡皮塞。

①过一会儿后，从图5 中观察到有白烟产生且位置偏右，说明。

②图5 中生成白烟的反应为化合反应，其化学方程式为。

【实验结论】上述实验证明：分子是不断运动的，且分子的运动速率与有关。

（说出一点即可）【答案】【实验方案一】
酚酞溶液变红色。

没有设计对比实验。

【实验方案二】
小纸花由下而上依次变红色，并且图3 比图2 变色快。

塑料瓶的材质、大小、形状完全相同；小
纸花大小和形状相同；小纸花上都均匀喷有酚酞溶液；用注射器向图2 和图3 的塑料瓶中同时注
入5 滴浓氨水。

石蕊溶液。

【实验方案三】
氯化氢和氨气发生了化学反应，氨分子运动的比氯化氢分子运动的快。

NH3+HCl=NH4Cl。

【实验结论】相对分子质量。

7. (武汉市)实验室现有一瓶含少量水的碳酸氢铵样品，为测定其中碳酸氢铵的质量分数，某化学兴趣小组
利用下图所示装置进行实验(该装置气密性良好，装置B、C 中所装药品均足量，碱石灰是氧化钙和氢
氧化钠的混合物)。

已知:碳酸氢铵受热易分解，反应的化学方程式为: NHHCO 3 NH3↑+H2O↑+CO2↑，NH3 能被酸溶液吸收。

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部分实验步骤如下: I.打开弹簧夹，
通入段时间的氮气；
II.关闭弹簧夹，给碳酸氢铵样品加热；
III.当样品反应完全，……再停止加热，直到玻璃管冷却；
V.实验完毕，测得装置 B 、C 中药品的质量分别增加了 m 1、m 2。

请回答下列问题:
(1)NH 4HCO 3 属于 (选填 “氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥”)；装置 B 中盛放的液体是。

(2)装置 C 中发生反应的化学方程式为 。

(3)步骤 III 中，停止加热前
应进行的操作是 。

(4)该样品中碳酸氢铵
的质量分数的表达式为 (用 m 1、m 2 的代数式表示)。

【答案】(1)氮肥；浓硫酸(浓 H 2SO 4) (2)CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2O
(3)打开弹簧夹通氮气(或其他合理答案也可)
(4)
79m 2
X100％或 1975m 2 ％ 44(m 1+m 2) 11(m 1+m 2)
2017 年
8.（武汉市）热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着意层水垢，其成份是碳酸钙、氢氧化镁及少量水。

实验室现有
一瓶水垢样品，为沉淀其中各成份的质量分数，某化学兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验（该 装置气密性良好．A 、C 、D 中所装药品足量）。

已知：碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物：加热条 △ 件下，氢氧化镁易分解，反应的化学方程式为：Mg(OH)2===MgO+H 2O ↑。

部分实验步骤如下：
I.将质量为 m 的样品装入装置 B 的玻璃管中，按图连接好装置，关闭弹赞夹，给样品加热；
II ．待样品完全反应，先打开弹赞夹通入空气，再熄灭酒精喷灯，直到玻璃管冷却： III.实
验完毕，测得装置 C 、D 中的液体质以分别增加了 m 1、m 2； IV.根据实验所测数据计算该样
品中碳胶钙、氢氧化镁和水的质量分数。

请回答下列问题：
（1）装置 C 中所装药品为 。

（2）装置 D 中发生反应的化学方程式为 。

（3）该水垢样品中碳酸钙的质量分数的表达式为 。

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（4）实验反思：实验步骤不变，若没有装置 A ，会导致氢氧化镁的测定结果
（填“偏大”“偏小” 或“无法判断”) 。

【答案】（1）浓硫酸 （2）CO 2+2NaOH=Na 2CO 3+H 2O
（3）
35100%11m
或其它合理答案 （4）偏小 2016 年
9.（荆门市）水煤气是我国某些地区的一种常用的生活燃料，大量生产水煤气的方法是：将高温水蒸气通入
灼热的焦炭（假设焦炭中无其它参加反应的杂质），在 700℃﹣800℃之间，生成碳的氧化物和氢气， 某兴趣小组为探究水煤气的组成成分，设计了如图所示的装置：
请你和他们一起完成下列活动
[提示：①CuSO 4(白色)+5H 2O ═CuSO 4•5H 2O(蓝色)；
②假设每一步都充分反应]：
（1）实验中，发现装置 B 中的澄清石灰水变浑浊，则装置 B 中发生的一个反应的化学方程式是
（2）装置 F 中的白色粉末变蓝，则装置 E 发生的一个反应的化学方程式是 ．
（3）装置 F ，G （填“能”或“不能”）调换，其原因是
（4）实验中，发现装置 A 、F 中的白色粉末变蓝，装置 B 、G 中的澄清石灰水变浑浊，则水煤气的组
成成分是 ．
【答案】
10．（武汉市）已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下，受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳；在空气中加热则
生成氧化铁和二氧化碳。

某化学兴趣小组用下图所示的装置模拟炼铁过程，并测定某样品中碳酸亚铁 的含量（该装置气密性良好，B 中氢氧化钠溶液足量），
实验过程中，先打开 K 通入一氧化碳再加热；装置 A 中固体质量不再减少后，停止加热，待装置 A 冷 却到室温后关闭 K 。

实验测得装置 A 中固体减少了 a g ，装置 B 中液体质量增加了 b g 。

回答下列问题： ⑴仪器①的名称是 ；
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⑵写出装置 A 中发生的一个反应的化学方程式 ；
⑶能判断生成的二氧化碳全部被装置 B 吸收的依据是：装置 B 中质量增加且 ；
⑷若生成的二氧化碳全部被装置 B 吸收，不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应，则 a
b （填“﹥”“﹦”或“﹤”）；
⑸D 处为收集尾气的装置，应选择 装置（填“甲”“乙”或“丙”）。

△ 高温
【答案】⑴酒精灯 ⑵FeCO 3===FeO+CO 2↑(或 FeO+CO =====Fe+CO 2 )
⑶装置 C 中的澄清石灰水没有变浑浊 ⑷﹤ ⑸乙
2015 年
11．（荆门市）某研究小组利用下图所示装置探究碳的氧化物的性质（固定装置略）。

已知碳酸镁加热发生
类似碳酸钙的分解反应。

（1）装置 A 中发生的反应： （用化学方程式表示）。

（2）装置 C 的作用： ，无水 CaCl 2 的作用： 。

（3）装置 D 中发生的反应： （用化学方程式表示）。

（4）图中装置 E 是安全瓶，能防倒吸，从实验安全考虑，本实验还应在装置 之间添加装置 E 。

△
【答案】（1）MgCO 3===MgO + CO 2↑ （2）吸收二氧化碳，干燥气体
（3）Fe 2O 3+3CO 高温 2Fe+3CO 2 （4）B 、C
12．（武汉市）有些晶体按比例带有一定量的结晶水，带有结晶水的晶体在一定温度下会脱去结晶水。

草酸
晶体（H 2C 2O 4·xH 2O ）在常温下是一种无色透明晶体。

草酸晶体受热时分解的化学方程式为：
△ H 2C 2O 4·xH 2O ===(x+1)H 2O+CO 2↑+CO ↑
某化学兴趣小组的同学利用该信息以及所学的知识设计并开展实验，测定草酸晶体中结晶水的质量分 数。

（图中固定装置已略去，装置气密性良好，装置 A 、B 中的试剂足量，注射器量程足够）
Ⅰ．测量装置 A 、B 的质量，排尽注射器中的空气，连接装置； Ⅱ．取质量为 m 的草酸
晶体，加热至完全分解，将产物全部通入以上装置； Ⅲ．测量并记录装置 A 增加的质量
为 a ，装置 B 增加的质量为 b ，装置 C 读数为 V ； Ⅳ．甲乙丙三位同学分别利用装置
ABC 所得数据计算该草酸晶体中结晶水的质量分数。

请回答下列问题：
（1）装置 A 中盛放的液体是 ；装置 B 的作用是 ；装置 C 的作用之一
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是测量 的体积。

（2）乙同学对利用装置 B 测量结果计算的可靠性经行反思与评价，认为反应后装置 A 中残留的气体会
使自己的计算结果 （填“偏小”或“偏大”）。

（3）甲同学依据装置 A 测量结果计算结晶水的质量分数为 （用代数式表示）。

【答案】（1）浓硫酸 吸入进入装置 B 的 CO 2 CO （2）偏大 （3）12525%2a m m
13.（潜江天门）某硫酸化工厂附近居民反映：近来空气中有异味，庄稼枯黄，某学习小组对该厂附近的雨
水进行检测，测得 pH 约为 5.1，说明该区域的雨水呈 （填“酸性”或“碱性”或“中性”） 经环保部门排查，发现该厂排放的尾气中 SO 2 含量超标．针对该情况，环保部门要求该厂进行整改， 并给出了指导性意见：用石灰乳（主要成分是氢氧化钙）吸收含 SO 2 的尾气．其中第一步的反应原理 与 CO 2 和氢氧化钙反应相似，写出该反应的化学方程式 ． 该学习小组上网查询得知：SO 2 是形成酸雨和造成雾霾天气的主要原因之一，同时了解到酸雨的形成及 雾霾天气的产生也与 NO 有关．于是，该学习小组开展了对 NO 有关性质的探究．
[提出问题]NO 是如何转变为酸性物质的呢？
[查阅资料]
（1）通常状态下，NO 是难溶于水的无色有毒气体，NO 2 是红棕色有毒气体，常用氢氧化钠溶液吸收
这两种气体．
（2）NO 可直接与空气中的氧气反应生成 NO 2．NO 2 又可与水反应，化学方程式为：
3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO [实验探究] 该小组设计了如图所示装置进行实验
（夹持仪器装置已略去，装置气密性良好）
（1）用装置 I 制取 NO ，反应原理是：3Cu+8HNO 3（稀）═3Cu （NO 3）2+2NO ↑+4 ；操作
步骤：关闭 K 2，打开 K 1；从 U 形管左端管口注入稀硝酸，当液面接近 U 形管右侧橡皮塞下沿时， 迅速关闭 K 1．一段时间后，U 形管右侧液面下降至铜丝以下，导致反应停止．其原因
是 ．
（2）打开 K 2，当无底试管内的气体颜色不再变化后，关闭 K 2．再打开 K 3，一段时间后，关闭 K 3，观
察到无底试管内气体颜色的变化为 ．向无底试管中加紫色石蕊试液，溶液呈 色，说明有酸性物质生成．装置 III 中发生反应的化学方程式为 ．
（3）通过定量分析得知，当 NO 与 O 2 的化学计量数之比为 4：3 时，它们能被水完全吸收生成 HNO 3．其
化学方程式为 ．
【答案】酸性；Ca(OH)2+SO 2═CaSO 3↓+H 2O ．
[实验探究]
（1）H 2O ； 用稀硝酸溶液排除 U 形管内的空气，铜丝与硝酸反应后，生成的 NO 难溶于硝酸溶液，导致
U 形管的压强增大，硝酸溶液被压到 U 形管右侧，当硝酸和铜丝脱离接触，反应自动停止；
2015~2019年湖北省中考化学试题分类汇编专题37 实验设计和评价（Word版）（2）无色变为红色；红；2H2O2 2H2O+O2↑；（3）4NO+3O2+2H2O═4HNO3
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