2025年初中化学上册化学实验设计题测试.docxVIP

2025年初中化学上册化学实验设计题测试

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

试卷内容：

一、请设计一个实验方案，用于验证铁、铜、银三种金属的活动性顺序。要求简述实验目的、原理，列出所需药品和仪器，并写出主要实验步骤、预期现象和结论。

二、某化学兴趣小组用大理石（主要成分为碳酸钙）和稀盐酸反应制取二氧化碳气体。请设计一个简单的实验装置方案，用于收集干燥的二氧化碳气体。要求说明选择的收集方法及理由，并简述收集气体的操作步骤。

三、向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸，直到恰好完全反应。请设计一个实验方案，以证明酸碱中和反应的发生。要求简述实验目的，列出所需指示剂，并描述实验现象的变化过程及相应的结论。

四、实验室常用加热高锰酸钾固体的方法制取氧气。请设计一个实验改进方案，旨在尽可能减少实验过程中产生的固体残留物对环境的影响。要求简述改进思路，说明主要改进措施，并分析其优点。

五、为了除去粗盐中含有的少量泥沙（不溶于水），某同学设计了以下实验步骤：①溶解②过滤③蒸发。请评价该实验方案设计的合理性，并针对其中存在的不足之处提出改进建议或补充说明。

试卷答案：

一、

实验目的：验证铁、铜、铜三种金属的活动性顺序。

实验原理：利用金属活动性顺序的规律，较活泼的金属能将较不活泼的金属从它们的盐溶液中置换出来（K、Ca、Na除外）。

药品和仪器：铁钉、铜片、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液（或可溶性铜盐，如硫酸铜）、试管、药匙、镊子、胶头滴管。

主要实验步骤：

1.将铜片分别放入盛有硫酸亚铁溶液和硫酸铜溶液的试管中，观察现象。

2.将铁钉分别放入盛有硫酸铜溶液的试管中，观察现象。

3.（可选）将铜片放入盛有硫酸亚铁溶液的试管中，观察现象。

预期现象：

1.铜片放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象。

2.铁钉放入硫酸铜溶液中，溶液颜色逐渐变浅，有红色固体（铜）析出。

3.（可选）铜片放入硫酸亚铁溶液中，无明显现象。

结论：由实验现象可知，铁比铜活泼，铜比铁不活泼，即金属活动性顺序为铁铜。

二、

收集方法及理由：选择向上排空气法收集。因为二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，所以不能用排水法收集，向上排空气法利用其密度比空气大且不与空气反应的性质进行收集。

收集气体的操作步骤：

1.将集气瓶装满水，盖好瓶塞，倒置在水槽中。

2.将产生二氧化碳气体的导气管口伸入集气瓶口下方，缓慢通入气体。

3.水被气体逐渐排出，待集气瓶内充满气体后，用毛玻璃片盖住瓶口。

4.小心将集气瓶正置取出，正放在实验台面上。

三、

所需指示剂：无色酚酞试液（或紫色石蕊试液）。

实验现象的变化过程及相应的结论：

1.向氢氧化钠溶液中滴加几滴无色酚酞试液，溶液变红色。结论：氢氧化钠溶液呈碱性。

2.逐滴加入稀盐酸，边加边搅拌，溶液的红色逐渐变浅，最终变为无色。结论：随着酸的不断加入，氢氧化钠被消耗，溶液的碱性逐渐减弱，直至中和，呈中性。

四、

改进思路：增大反应物接触面积，使反应更充分，从而减少固体残留物。

主要改进措施：

1.将高锰酸钾研磨成粉末状。

2.使用带有多孔隔板（或分液漏斗控制加酸）的加热装置，使反应物接触更充分。

3.（可选）在反应容器下方放置一个冷凝装置，冷凝并回收可能挥发的物质。

优点：增大反应物接触面积，提高反应速率和产率，减少固体残留物对环境的污染，使实验更环保、高效。

五、

合理性评价：该方案设计的总体思路是合理的，遵循了“溶解-过滤-蒸发”的分离提纯的基本操作步骤，能够达到除去不溶性杂质的目的。

不足之处及改进建议/补充说明：

1.溶解步骤：需要说明搅拌加速溶解，若粗盐中含有可溶性杂质，则溶解后可能需要加入适量氢氧化钠溶液（或石灰水）除去氯化镁等杂质，加入量要适量，并需要后续处理（如过滤或蒸发除去沉淀）。

2.过滤步骤：需要强调“一贴、二低、三靠”的操作要点，确保过滤彻底。漏斗下端应紧靠烧杯内壁。若滤液仍浑浊，需重新过滤。

3.蒸发步骤：需要说明蒸发时用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将剩余液体蒸干。最后应将精盐转移到干净的容器中。