5 下列实验设计不能达到相应实验目的的是(

C
)答案
C
解析
【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
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
6 [2025 南通海门期末]化学研究小组为验证氢气在空气中燃烧是否有过氧化氢产生进行如下实验。
资料:① 一定条件下,氢气在空气中燃烧除生成水外,还可能生成过氧化氢。
② 过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色。

【实验一】氢气的制取。
(1) 图甲使用注射器相比于使用长颈漏斗的优点是
【实验二】氢气的燃烧。
研究小组设计了如图乙所示的 A、B、C 三个实验,首先在三个实验的三支试管中分别加入1 mL淀粉碘化钾溶液,随后点燃氢气并收集液体产物,实验现象记录如表。

(2) 点燃氢气之前,还需要进行的操作是
(3) 过氧化氢与碘化钾能反应生成
(4) 通过对比实验可知,氢气燃烧是否生成过氧化氢与
(5)“实验 A”没有收集到过氧化氢,可能与过氧化氢
(6) 通过查阅资料可知,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,请设计实验验证:
资料:① 一定条件下,氢气在空气中燃烧除生成水外,还可能生成过氧化氢。
② 过氧化氢溶液能使无色的淀粉碘化钾溶液变成蓝色。
【实验一】氢气的制取。
(1) 图甲使用注射器相比于使用长颈漏斗的优点是
可以控制反应的速率
;图甲发生反应的化学方程式为Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
。【实验二】氢气的燃烧。
研究小组设计了如图乙所示的 A、B、C 三个实验,首先在三个实验的三支试管中分别加入1 mL淀粉碘化钾溶液,随后点燃氢气并收集液体产物,实验现象记录如表。
(2) 点燃氢气之前,还需要进行的操作是
检验氢气纯度
。(3) 过氧化氢与碘化钾能反应生成
碘单质(或 I₂)
,该物质能使淀粉变蓝。(4) 通过对比实验可知,氢气燃烧是否生成过氧化氢与
温度
、氧气的量(或氧气的浓度)
有关。(填条件)(5)“实验 A”没有收集到过氧化氢,可能与过氧化氢
受热易分解
(填一个性质)有关。(6) 通过查阅资料可知,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,请设计实验验证:
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
(包括操作、现象和结论,实验中须用到的试剂:3%的过氧化氢溶液、淀粉碘化钾溶液、稀硫酸、蒸馏水)。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
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}=ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
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
解析
【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
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
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