专题16 化学思想方法与实验设计
考点01 分类与推理
考点02 归纳或总结
考点03 实验设计
考点1 分类与推理
1．（2024四川乐山，9）将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中，气球沉入底部（如图甲）。若要使气球位置出现图乙中的变化，可以将密闭容器中的空气换成下列气体中的
A．氢气 B．甲烷 C．二氧化碳 D．一氧化碳
【答案】C
【解析】将充满空气的气球放置在盛有空气的密闭容器中，气球沉入底部，若要使气球位置出现图乙中的变化，说明该气体的密度比空气大，可使充满空气的气球升到顶部。氢气的密度比空气小，A不符合题意；甲烷的密度比空气小，B不符合题意；二氧化碳的密度比空气大，C符合题意；一氧化碳的密度比空气小，D不符合题意。
2．（2024四川泸州，8）向一集满CO2的集气瓶中放入一片蓝色石蕊试纸，注入适量的蒸馏水，盖上玻璃片，上下振荡，再将其倒置（如图），把手移开，玻璃片没有掉下来。蓝色石蕊试纸在注入蒸馏水并振荡后变红。依据现象一定能得出对应结论的是
A．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压
B．玻璃片没有掉下，证明CO2与水发生了反应
C．振荡后试纸变红，证明CO2与水反应产生了酸
D．振荡后试纸变红，证明CO2能与石蕊反应变红
【答案】C
【解析】玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，A错误；玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，B错误；蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸，酸使蓝色石蕊试纸变红，C正确；注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应变红，D错误。
3．（2024江苏苏州，18）某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是
A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响
D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【解析】根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故A说法正确；实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故B说法错误；甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响，故C说法正确；根据C项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故D说法正确。
4．（2024山东滨州，15）分析推理是化学学习中常用的思维方法。下列分析推理正确的是
A．中和反应有盐和水生成，则生成盐和水的反应一定是中和反应
B．由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐，则盐中一定有金属元素
C．化合物由不同种元素组成，则由不同种元素组成的纯净物一定是化合物
D．活泼金属与盐酸反应有气泡产生，则与盐酸反应有气泡产生的物质一定是活泼金属
【答案】C
【解析】中和反应指酸和碱互相交换成分，生成盐和水的反应，中和反应有盐和水生成，但生成盐和水的反应不一定是中和反应，例如二氧化碳和氢氧化钠反应会生成碳酸钠和水，由于该反应的反应物不是酸和碱，不属于中和反应，A错误；由金属阳离子和酸根阴离子构成的化合物属于盐，但盐中不一定有金属元素，如氯化铵（NH4Cl）属于盐，但不含金属元素，B错误；化合物由不同种元素组成，由不同种元素组成的纯净物一定是化合物，C正确；活泼金属与盐酸反应有气泡产生，但与盐酸反应有气泡产生的物质不一定是活泼金属，也可能是碳酸盐，如碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体，D错误。
5．（2024山东烟台，13）利用元素守恒解决问题。将10 g碳酸钙固体高温煅烧至部分分解，冷却后将全部剩余固体与足量稀盐酸完全反应。下列有关结论正确的是
A．最终生成氯化钙的质量与煅烧程度无关
B．两步反应生成CO2总质量与煅烧程度无关
C．煅烧前后固体中钙元素的质量分数不变