实验方案设计与评价 知识点题库

实验是学习科学的重要方法,以下是四位同学通过实验得出的结论,其中正确的是(  )

A . 在测试反应快慢的实验中,被测者接到尺的部位越靠近上端,说明反应越快 B . 将两本书相对放在一起并向中间移动,看到书本向上隆起,证明地球板块在不断运动 C . 用力拉弹簧,弹簧伸长,用力压弹簧,弹簧缩短,证明力的作用效果跟力的方向有关 D . 将稀盐酸加入到某固体中,发现有气泡产生,证明该固体是碳酸盐

 某同学要探究单摆来回摆动一次的时间与什么因素有关,于是他准备了不同质量的小铁球(质量已知)、细绳、刻度尺、铁架台等器材,实验装置如图所示.

实验次数

摆幅(cm)

小球质量(g)

摆长(cm)

时间(s)

1

10

30

80

1.8

2

10

40

80

1.8

3

15

40

80

1.8

4

15

40

100

2.0

  1. (1) 实验器材中还应该有 

  2. (2) 他将实验过程中测量的数据记录在下表中,分析数据可知,单摆来回摆动一次的时间只与 有关,该实验所用的科学探究方法是 .

  3. (3) 实验完成后,该同学用质量为20g和50g两个小铁球,分别制做成摆成为80cm和100cm的两个单摆,根据上面实验结论可推测,这两个单摆来回摆动一次的时间应分别是  s和  

用如图装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U型管的质量差,实验测得m(H)︰m(O)>1︰8。下列对导致这一结果的原因的分析中,一定错误的是(   )

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A . I、II装置之间缺少干燥装置 B . CuO没有全部被还原 C . II装置中玻璃管内有水冷凝 D . Ⅲ装置后缺少干燥装置
阅读材料并回答问题:

材料一:1780年,意大利科学家伽伐尼在解剖青娃时偶然发现,当解剖刀无意中触及蛙腿上外露的神经时,蛙腿猛烈地抽搐了一下。重复实验,又观察到同样的现象。他认为这是一种生物电现象。

材料二:伏打认为伽伐尼实验产生电的原因是因为两种金属与湿的动物体相连造成的,他用盐水代替了神经和肌肉,用锌、铜两种金属与盐水接触也产生了电,他将这种电称为“金属电”。据此原理发明了伏打电堆。

材料三:1821年,德国物理学家塞贝克发现:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温:另一个连接点放在火焰上加热。发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象表明这时闭合电路中产生了电流。塞贝克把这种电流叫做“热电流”。把这一电路叫“热电偶电路”。

  1. (1) 伽伐尼观察到,解剖刀的刀尖碰到青蛙腿内侧的神经时,蛙腿会发生痉挛,产生“青蛙体存在生物电”的想法,此过程可归结为科学探究中的(   )
    A . 观察、提出问题 B . 制定计划与设计实验 C . 分析、评价证据 D . 观察、实验收集证据
  2. (2) 伽伐尼在经历了“蛙腿抽动”这一偶然发现之后,重复此实验的目的是
  3. (3) 伏打电堆其实是多个伏打电池串联而成的电池组。下图为一个伏打电池,设计一个简单实验判断其正负极

  4. (4) 某研究小组按下图所示的电路,模拟塞贝克实验,探究了决定“热电流”大小的因素。通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据(见下表):请根据以上资料数据说明:产生热电流的条件是

    两接点间的温差/℃

    0

    1

    100

    200

    300

    500

    电路中的电流/10-1A

    0.00

    0.01

    0.64

    1.42

    2.29

    4.17

细心的小柯同学在观察老师演示的“氧化铜粉末与稀盐酸反应”的实验时,发现所产生的 CuCl2 溶液为绿色,含铜离子的盐溶液一般呈蓝色,这是怎么回事呢?他对此进行了科学探究:

猜想一:生成物中除铜离子外可能还有亚铁离子猜想二:可能与铜离子浓度偏大有关

猜想三:可能是由于温度不同所造成的

  1. (1) 小柯向取反应后的少量溶液中加入足量金属锌片,若观察到,则可证明猜想一是错误的。
  2. (2) 小柯在不改变所得溶液构成微粒的前提下,向实验结束后的试管中适量加入某种物质,发现溶液呈现蓝色,猜想二正确。则加入的物质应一定可行的是(    )(填字母)。
    A . 酒精 B . C . 硫酸铜溶液 D . 氯化铜粉末
  3. (3) 请设计简要的实验方案验证猜想三是否正确
绣球花又名草绣球,适宜疏松、肥沃、富含腐殖质的酸性土壤中生活。它的花色因受酸碱度的影响而富于变化,是观赏花木的珍品,一般多采用扦插法繁殖。以下是绣球花扦插的枝条选择和处理及注意事项。

⑴扦插枝条选择和处理:选择一年生的木质带叶还未生长出新芽的枝条,所用枝条长度大约10厘米,下口斜切,上口平切,每个插段包括一个芽点,并把每片叶子剪去一半,然后把修剪好的枝条插进培养土里,正常浇水就可以了。

⑵注意事项

①时间选择:一年之中有两次扦插的机会。最好是在春夏交际的时候,傍晚时最佳。第二次是在秋天,也是比较适合扦插的,其他时间扦插不易成活。

②剪切枝条的刀要消毒。

③泥土要求疏松并保持湿润但不能有积水,放在没有阳光直射的通风处。

综合运用所学知识结合文中的内容,解释提高绣球扦插成活率的原理。

自煮火锅加热包的成分有生石灰、活性炭、铝粉、铁粉、碳酸钠、氯化钙、硫酸镁,向加热包中注入冷水即可使用。老师取适量加热包中的固体样品进行如图甲的实验:一定量稀盐酸加入锥形瓶中,剧烈反应,生成大量气体。科学兴趣小组同学对气体成分和锥形瓶内溶液进行探究。

Ⅰ.对气体成分进行探究。

[作出假设]假设一:只有H2;假设二:只有CO2;假设三:


[实验探究]小科同学设计如图乙的实验,对气体成分进行探究。

当气体通过装置后,出现现象时,证明假设一成立。

Ⅱ.对锥形瓶内的溶液进行探究

[实验探究]小甬同学取少量实验后锥形瓶内的溶液于试管中,向其中滴加NaOH溶液,开始一段时间无沉淀生成,其原因是锥形瓶内的溶液中存在

[实验反思]通过探究和所学的知识,小真同学的归纳中你认为正确的是(可多选)。

A.加热包应密封防潮保存

B.向用过的加热包内的固体中,加入过量稀盐酸后过滤,可以回收活性炭

C.能与水混合放出热量的物质均可用作加热包中的发热材料

分析下面两个实验,并回答问题:

  1. (1) 小金做了如图甲实验:①先在水槽里的架子上放两个小烧杯,一个盛有较多正在萌发的种子,另一个装有适量NaOH溶液,再往水槽内注入一定量的水,最后用一个大烧杯罩住小烧杯(如图);②持续一段时间后,观察到大烧杯内的水面上升,大烧杯外的水面下降。为什么杯外的水会进入杯内呢?

    ①请分析实验过程,并结合所学知识解释产生这种现象的具体原因:

    ②盛有NaOH 溶液的烧杯中发生了化学反应,请写出相应的化学方程式:

    ③该实验可以证明萌发的种子能进行呼吸作用,但为了使该实验结论更可靠,应先将种子进行消毒处理,其目的是

  2. (2) 如图乙所示是小金同学设计的一个气体温度计的示意图。瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管中间有一段液柱。利用该温度计就能进行简单的温度测量,为了提高此温度计的灵敏度,使读数更精确,可采取哪些措施?(写出一条即可)
除去NaCl溶液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质的操作有:①加过量的NaOH溶液;②加过量的BaCl2溶液;③过滤;④加适量盐酸;⑤加过量的Na2CO3溶液。
  1. (1) 以上操作合理的先后顺序为(数字序号不能重复使用)。
  2. (2) 上述试剂中Na2CO3不能用K2CO3代替,请说明原因
研究表明,X物质能短期降低高血压个体的血压而起到一定的治疗作用,而对正常血压个体的血压不产生影响。为了验证该物质的作用,请根据以下提供的材料完成实验。

【实验材料】生理状况相同的正常血压大白鼠、符合实验要求的高血压大白鼠、X物质溶液(生理盐水配制而成)、生理盐水、血压测定仪、注射器等。(说明:实验过程中大白鼠全部存活且本身血压的波动不考虑;具体注射剂量不作要求)

【实验思路】

  1. (1) 分组如下(注意:每组均有相同数目的大白鼠):

    组别

    实验对象及处理方式

    生理状况相同的正常血压的大白鼠+注射X物质溶液

    生理状况相同的正常血压的大白鼠+注射等量的生理盐水

    符合要求的高血压大白鼠+注射等量的X物质溶液

  2. (2) 各组大白鼠饲养在环境条件下,在注射物质前后用血压测定仪每隔一定时间测定各组大白鼠的血压,记录并

    【实验结果】实验结果用坐标系和血压变化曲线示意图表示,结果如图,曲线③表示组的实验结果。

小科和同学打乒乓球时,乒乓球台上的球一不小心就会滚到台下,他发现落地点时远时近。小科思考:运动着的小球从桌上滚落后,小球落地点到桌子的水平距离可能与哪些因素有关呢?他的猜想如下。请你一起完成。

猜想一:小球落地点到桌子的水平距离S可能与小球离开桌面的速度大小有关。

猜想二:小球落地点到桌子的水平距离S可能与桌子的高度H有关。

  1. (1) 分析表中数据,你可得到的结论是:
  2. (2) 为了探究猜想二,请你利用上述装置(桌子高度可以调节,且斜面的倾斜角度可调节)设计设计实验方案。
小乐利用干燥的H2和CO混合气体,以及下图所示装置进行如下实验。

实验一:验证H2和CO的还原性

  1. (1) 装置的正确连接顺序是(按顺序书写字母,且每套装置限用一次);能证明H2具有还原性的实验现象是
  2. (2) 有人质疑使澄清石灰水变浑浊的不一定是CO2 , 也有可能是CO或H2;因此提出CO和H2在与氧化铜反应前应先通入澄清石灰水加以检验。小乐认为从实验操作角度分析,没有必要补充上述检验,理由是
  3. (3) 实验二:定量分析混合气体中H2和CO的质量比 小乐在实验前后对B、C装置(硬质玻璃管和内部药品)进行了质量的测定,假设B、C装置中反应完全,则H2和CO的质量比为
    装置 实验前 实验后
    B 100.8g 102.6g
    C 65.6g 62.4g
海水经过晾晒后得到粗盐和苦卤,重结晶后的食盐中还含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等可溶性杂质,他们在溶液中主要以SO、Ca2、Mg2的形式存在,为将这些杂质离子除净,应加入过量的氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠等物质将其转化为沉淀,过滤除去;再加入适量的盐酸,得到精盐水,最后经蒸发即得精盐。以下是某化工厂对海水进行综合利用的示意图:

  1. (1) 在苦卤制镁的过程中加入了石灰乳(主要成分是氢氧化钙),石灰乳是用生石灰制得的,请写出制取石灰乳的化学方程式:
  2. (2) 在制备精盐的过程中,氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒?,理由是
  3. (3) 在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中,加入适量盐酸的目的是
为比较镁和铝的金属活动性强弱,某科学学习小组进行了如下实验。

  1. (1) 准备两根表面积相同的镁条和铝条,并除去表面的氧化膜。要求两种金属片表面积相同的目的是
  2. (2) 方案一:将除去氧化膜的镁条、铝条,分别与体积和质量分数均相同的硫酸反应,观察到镁比铝反应更剧烈,说明
  3. (3) 方案二:连接仪器组装成如图所示的实验装置。某同学用抽拉法检查该装置的气密性,发现被拉出的针筒活塞一段时间后又回到原来的位置,则该装置是否漏气?。取镁、铝依次与硫酸反应,写出镁与硫酸反应的化学方程式:

    要比较两种金属的活动性强弱,可以测定两种金属与硫酸反应得到相同体积氢气所需要的时间,也可以测定 。

  4. (4) 请再设计一个简单的、与上述不同的实验方案.比较镁和铝的金属活动性强弱。
小华在做实验时,不小心将镁条掉到碳酸钠溶液中,发现产生大量的气泡和白色不溶物。他非常好奇,和同学们一起进行了如下的探究。

【问题一】镁条与碳酸钠溶液反应产生的气体是什么?

【作出猜想】猜想1:可能是二氧化碳;

猜想2:可能是氢气。

【问题二】镁条与碳酸钠溶液反应产生的白色不溶物是什么?

【查阅资料】①Mg(OH)2难溶于水,MgCO3微溶于水,它们受热都会分解成两种氧化物;

②白色的无水硫酸铜遇水变蓝色。

【作出猜想】甲同学猜想:是Mg(OH)2

乙同学猜想:是MgCO3

丙同学猜想:是Mg(OH)2和MgCO3的混合物。

【进行实验】取白色不溶物放入试管中,滴加足量的稀盐酸,观察到有气泡产生,得出甲同学的猜想不正确。小明通过进一步的实验得出丙同学的猜想正确。他的实验操作及现象是

【问题三】镁条与碳酸钠溶液反应快速产生大量气泡的原因是什么?

【查阅资料】Na2CO3溶液中除Na+、 外,还有OH;镁条与水能缓慢反应生成H2

【作出猜想】可能是Na+、 、OH中的某一种离子促进了镁与水的反应。

【进行实验】按如图所示方案进行实验。发现只有A中产生气泡较快,而B、C中产生气泡很缓慢。

⑴该实验说明是促进了镁与水的反应。

⑵C实验的作用是

⑶试剂X是

草木灰中富含钾盐,主要成分是K2CO3。小金用如图装置(图中夹持仪器已略去)测定草木灰中K2CO3的质量分数。请回答:

  1. (1) 实验中通过测定丙装置质量的增加量来计算K2CO3的质量(草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体),请在答题卷的图中画出丙装置中导管的伸入状况。
  2. (2) 正确连接装置后,有人认为通过测定丙装置质量的增加量来计算 K2CO3 的质量,其结果会偏大,原因是乙装置产生的氯化氢会进入丙被吸收。有人设计了另一种测定方法:将丙装置中的溶液换成足量的 Ba(OH)2 溶液,则可以通过测量来计算 K2CO3 的质量。
铜及其化合物一般都具有特征的颜色,例如Cu、Cu2O呈红色,CuO呈黑色,CuSO4·5H2O呈蓝色等。某研究性小组为检测实验室的Cu2O试样中是否含有Cu设计了以下方案。

方案1.取该红色试样溶于足量的19.6%的稀硫酸中,观察是否有残渣。

[Cu2O与稀硫酸反应的化学方程式Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+ H2O)]

  1. (1) 要配置200克19.6%的稀硫酸,需要98%的浓硫酸多少克?
  2. (2) 你认为方案1是否合理。若合理,请简述其工作原理;若不合理,请简述不合理原因。
  3. (3) 研究性学习小组设计了方案2,装置如图所示。

     [Cu2O与氢气反应的化学方程式Cu2O+H2 2Cu+H2O) ]

    你认为依据方案2测定上述红色试样成分必须获得下列哪些科学量有(选填序号)

    ①通入氢气体积;②反应前,红色试样+硬质试管的总质量;③完全反应后红色固体+硬质试管的总质量;④实验前,干燥管(含药品)的质量;⑤硬质试管质量;⑥锌粒质量;⑦稀硫酸中含溶质的量;⑧实验后,干燥管(含药品)的质量

生活中常用的消毒液能减少细菌滋生和传播。有人认为消毒液的浓度越高越好,实际情况是否如此?科学兴趣小组对此展开了研究,他们用水将 A 品牌消毒液进行稀释,配制出 5 种不同浓度的消毒液, 分别对七年级 5 个班的教室进行消毒,并测定杀菌率,得到的实验结果如图甲所示。(注: 图甲中浓度“1/100”表示消毒液与水的体积比为 1:100)

  1. (1) 科学兴趣小组在测定杀菌率时,需要在每间教室的不同位置取样检测,计算平均值,这样做的 目的是
  2. (2) 该实验的变量是,由实验结果可知,随着消毒液浓度的增加,杀菌率逐渐 (填“增加”、 “减少”或“不变”)。
  3. (3) 有同学提出消毒液能杀菌,是不是也会对人体健康产生影响呢? 科学兴趣小组又对 A 品牌消毒 液的成分进行了资料查询,查询结果如图乙所示。通过分析实验结果和查询结果,他们建议教 室消毒液浓度选择 1/200 为最佳,原因是
国家标准规定工业纯碱中碳酸钠的质量分数≥98.0%为合格品。为测定某工业纯碱是否为合格品,兴趣小组成员分别进行了如图的实验。(杂质可溶于水且不参与反应,过滤后滤渣损失忽略不计)
  1. (1) 实验中加入过量CaCl2溶液的目的是
  2. (2) 若滤渣未经干燥便进行称量,会导致碳酸钠质量分数的计算结果 (填“偏大”或“偏小");
  3. (3) 通过计算判断该工业纯碱是否为合格品。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
“如图,斑马的条纹到底是干嘛用的?”为此,科学家找来普通白色马匹,随机分为三组,分别套上了黑外套、白外套和条纹外套,如图甲。观察者站在2米远的地方,观察30分钟,记录降落或接触到各个马匹外套两侧和未遮盖头部的虻蝇(虻蝇具有刺吸牛、马等血液的生物习性)数量,记录数据并处理,如图乙。

问:

  1. (1) 科学家进行该实验基于的假设是
  2. (2) 在白色马匹的身上随机套上各类外套进行实验的原因是
  3. (3) 根据实验结果,预测真实斑马组虻蝇的大致数量,在乙图虚线框内画出相应的柱形。