江苏省苏州市中考化学专题复习《实验方案的设计与评价》.docx
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江苏省苏州市中考化学专题复习《实验方案的设计与评价》
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《实验方案的设计与评价》
解读·考试说明
考点
3年考频
常考题型分析
实验方案的设计
★★★
以选择题、填空题和实验探究题形式出现，要求根据实验目的，对实验过程中的用品、方法、步骤等进行方案的制定。
实验方案的评价
★★★
以选择题、填空题和实验探究题形式出现，要求从某一角度或几个方面对实验方案进行评价，排除不合理的或不够优化的方案。
梳理·考点清单
考点一实验方案的设计
重难点梳理
1.设计实验方案的原则
（1）科学:
实验原理正确，实验流程合理。
（2）简约:
在实验设计时，实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验操作过程比较简便，实验步骤比较少，实验时间比较短。
（3）可行:
符合一般实验条件，易达到目的要求，操作正确。
（4）安全:
如点燃可燃性气体前要先检验气体的纯度，以防发生爆炸。
（5）经济:
实验设备、实验原料、消耗的能源花费少。
（6）环保:
如进行有毒气体的性质实验时，应注意尾气的处理等。
2.一般步骤
根据实验目的、结合实验原理→确定实验装置和药品→制定实验操作步骤→进行实验→观察实验现象→得出结论。
重难点突破
例1下列实验方案设计中，正确的是（）
A.除去NaCl中少量的Na2CO3杂质，先加入适量稀硫酸，再蒸发结晶
B检验可燃性气体中是否含有氢元素，在其燃烧火焰上方罩上干冷的烧杯，观察有无水雾
C.实验测定某矿石中碳酸钙的质量分数，先加入硫酸，再比较反应前后的质量变化
D.实验室制备干燥、纯净的氢气，用锌与浓盐酸反应，产生的气体经浓硫酸干燥后收集
【解析】稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠，蒸发结晶后得到氯化钠和硫酸钠的混合物，故A错误;含有氢元素的可燃物在燃烧时会生成水，常温下水是液体，故可用干冷的烧杯判断水的生成，B正确;碳酸钙和硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会阻止反应进行，应选用盐酸，C错误;浓盐酸易挥发，氢气中会含有大量氯化氢气体，用浓硫酸无法除去，D错误。
【答案】B
考点二实验方案的评价
重难点梳理
1.实验方案的评价是指用批判的思想对题中所设计的实验方案、实验步骤、实验装置、现象描述、结论分析等方面进行否定或指出不合理的地方，从而使实验得到优化。
2.原则
（1）化学反应原理是否正确。
（2）实验操作方法是否可行。
（3）是否经济合理。
（4）推理过程是否严密。
（5）对环境是否会产生危害等。
小结:
重难点突破
例2“电子垃圾”中含有金属铜和少量贵金属金、银等，直接废弃将严重污染环境且造成金属资源浪费。
社会实践小组为回收这些金属，设计了以下操作步骤:
①分拆、灼烧:
把废弃电子产品分拆后灼烧，将部分金属转化为氧化物;
②酸洗:
用硝酸溶解灼烧得到的混合物，过滤，收集残渣中的金;
③回收:
利用合适的金属提炼出滤液中的铜和银。
为达到分别提炼金属铜、银的目的，下列方案合理的是（）
A.用金属铁同时提炼出铜和银
B.先用金属铜提炼出银，再用金属铁提炼出铜
C.用金属铁提炼出金属铜
D.用金属铜提炼出金属银
【解析】加入铁后，铜和银均被置换出来，不易分离，A不符合题意;加入铜，可以置换出银，再用铁置换出铜，这样便于分离、达到实验目的，B符合题意;加入铁时，会先置换出银、再置换出铜,C不符合题意;加入铜可以置换出银，但铜没有被置换出来，D不符合题意。
【答案】B
课堂训练
一、选择题
1.（2015海南）下列家庭小实验不能成功的是（）
A.用食盐水浸泡菜刀除去表面的铁锈
B.用闻气味的方法区别白酒和白醋
C.用燃烧的方法区别羊毛和涤纶
D.用肥皂水区别软水和硬水
2.（2015山西）下列实验设计能达到实验目的的是（）
序号
实验目的
实验方案
A
检验某气体是否为二氧化碳
用燃着的木条
B
稀释浓硫酸
将水缓慢加入浓硫酸中，并搅拌
C
区分氧化钙与碳酸钙
取样品，加入适量水
D
除去K2SO4溶液中的KOH
加入适量稀盐酸
3.下列实验方法无法达到实验目的的是（）
A.用灼烧闻气味鉴别羊毛和棉线
B用熟石灰中和废液中的盐酸
C.用燃着的木条鉴别氮气与二氧化碳
D.用紫色石蕊溶液鉴别稀硫酸和蒸馏水
4.（2015广州）下列实验操作、现象与结论均正确的是（）
实验操作
现象
结论
A
用拇指堵住收集了甲烷的试管口，靠近火焰，移开拇指点火
发出尖锐爆鸣声
试管中甲烷纯净
B
往装有某固体的试管中滴加稀硫酸
产生大量气泡
该固体一定是NaHCO3
C
把燃着的木条插入某瓶无色气体中
木条熄灭
该瓶中气体一定是二氧化碳
D
在燃烧匙里放入少量硫，加热，直到发生燃烧，然后把它进充满氧气的集气伸瓶中
硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，而在氧气中燃烧更旺，发出蓝紫色火焰
氧气的浓度越大，燃烧越剧烈
5.（2015北京）下列实验方法一定能达到实验目的的是（）
选项
实验目的
实验方法
A
检验一瓶气体是否为CO2
将燃着的木条伸入瓶中
B
鉴别H2和CH4
分别点燃，在火焰上方罩一干冷烧杯
C
鉴别石灰水和NaOH溶液
加入适量的稀盐酸
D
比较Zn、Cu、Ag的金属活动性
将Zn和Ag分别放入CuSO4溶液中
6.（2014衡阳）下列实验不能达到实验目的的是（）
7.（2015遵义）下列各项实验（括号内为相应的操作或方法），能达到实验目的的是（）
A.除去CO2中的少量CO（点燃）
B.验证硫酸铵溶液（取样，加氢氧化钠溶液）
C.检验CaO中混有的CaCO3（滴加稀盐酸）
D.鉴别氢氧化钠和碳酸钠（取样，溶解,滴加酚酞）
8.（2015天津）（双选）下列实验方法不正确的是（）
A.用二氧化锰区分水和5%过氧化氢溶液
B.用燃着的木条区分氮气和二氧化碳气体
C.用适量的稀硫酸除去木炭粉中混有的少量氧化铜
D.用适量的铁粉除去氯化亚铁溶液中混有的少量氯化锌
9.（2015绵阳）下列有关实验操作、现象、解释或结论都正确的一组是（）
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将水加入浓硫酸中配制成稀硫酸，将镁条置于其中
有气泡产生
Mg是活泼金属
B
验纯后，将纯净氢气直接在空气中点燃
产生淡蓝色的火焰
氢气可以在空气中安静地燃烧
C
向一未知无色溶液中，加入适量的稀盐酸溶液
有无色的气泡产生
该无色未知溶液中一定有CO
D
将ag的铁钉投入到硫酸铜溶液中，反应一段时间后，取出、洗净、烘干、称量为bg
铁钉上覆盖一层红色的物质
金属活动性顺序为Fe>Cu，且析出铜的质量为（b－a）g
二、非选择题
10.（2013揭阳）如图表示实验室用稀H2SO4、CuO、Fe粉三种物质，制取铜的两种实验方案。
（1）若按方案1制取铜，步骤Ⅱ反应的现象是。
（2）若按方案2制取铜，步骤I发生反应的化学方程式为。
（3）两种方案比较，方案更好，理由是。
11.（2015丽水）科学实验方案是根据特定实验目的而设计的。
学习了“酸能使紫色石蕊试液变色”的知识后，进一步了解到“盐酸能电离产生H+和Cl－,氯化钠能电离产生Na+和Cl－”为深入研究某一问题，小科同学设计了如图所示的实验方案。
请回答:
（1）往三支试管中分别滴入2滴紫色石蕊试液后，乙试管中的溶液将变为色。
（2）小科设计的实验方案研究的主要问题是。
12.（2014遵义）化工生产中需要对原料提纯，以利于提高产品质量。
经测定某氯化钠样品中混有硫酸钠，为了除杂质并制得纯净的氯化钠固体，在实验室研究中某学生设计方案如下:
回答下列问题。
（1）操作②能否用硝酸钡溶液?
说明理由。
（2）进行操作②后，如何判断硫酸钠已除尽，方法是。
（3）操作③的目的是，③、④操作顺序能否交换，其
理由是。
（4）此设计方案是否严密，说明理由。
提优训练
一、选择题
1.（2015河北）下列实验方案不能达到目的的是（）
A.用Na2SO4除去NaCl中的BaC12
B.用点燃的方法鉴别涤纶和羊毛绒
C.用点燃的方法除去CO2中的CO
D用水鉴别NH4NO3和NaOH固体
2.（2015济宁）分析下面实验内容和结论，正确的一组是（）
实验内容
实验结论
A
带有火星的木条置于氧气瓶中，木条复燃
氧气有可燃性
B
二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，石蕊试液变红色
二氧化碳有酸性
C
稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中，未观察到明显现象
二者没有发生化学反应
D
氯化钙溶液滴入某溶液中，出现白色沉淀
溶液中可能含有CO
3.（2014广东）（双选）下列验证实验不能成功的是（）
4.分离、除杂和检验是化学实验的重要环节，下面实验设计不能达到目的的是（）
实验内容
实验设计
A
除去铜粉中少量的铁粉
加入足量的稀硫酸过滤
B
提纯含有少量硝酸钾的氯化钠固体
先加入水溶解，蒸发到大量固体析出时，把剩余的少量液体倒掉，晾干即得到较纯净的氯化钠
C
验证某溶液为稀硫酸
先测溶液的pH<7，再加入锌粒有无色气体产生
D
分离二氧化碳和一氧化碳混合物
先用氢氧化钠溶液吸收掉二氧化碳分离出一氧化碳，再向该溶液中加足量稀硫酸“释放”出二氧化碳
5.（2015绵阳）下列实验能达到目的的是（）
6.下列除杂设计（括号内为杂质）所选用试剂和操作都正确的是（）
序号
物质
选用试剂
操作
A
KNO3（NaCl）
H2O
溶解，蒸发结晶、过滤
B
MnO2（KCl）
H2O
溶解、过滤、洗涤、干燥
C
NaOH溶液
（Na2CO3）
稀盐酸
加入试剂至不再产生气泡
D
KNO3溶液（KOH）
Cu（NO3）2溶液
加入适量的试剂，直接蒸发
7.（2015天津）（双选）下表各选项中，实验操作一定能够达到相对应的实验目的的是（）
选项
实验目的
实验操作
A
验证氧气能支持燃烧
把带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中
B
验证二氧化碳与水反应生成碳酸
向收集满二氧化碳的集气瓶中加入约1/3体积的滴有酚酞的水，振荡
C
探究稀硫酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应
向稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后所得的溶液中滴加硝酸钡溶液
D
探究人体吸入的空气与呼出的气体中二氧化碳含量的不同
常温下，同时分别向同体积的盛有空气样品和呼出气体样品的集气瓶中滴加相同滴数的饱和澄清石灰水，振荡
二、非选择题
8.（2015丽水）上课时，老师演示了“过氧化氢制取氧气”的实验，可学生分组实验又是采用高锰酸钾制取氧气，小科对此产生了疑问，老师解释说:
“从某个角度分析，每一种制取氧气的方法都有其各自的特点和长处”。
请你对这两种制取氧气的方法进行分析比较，从三个不同角度说出它们的差异和优势。
差异:
（1）。
（2）。
（3）。
优势:
（1）。
（2）。
（3）。
9.（2014湖州）为增加拉面的韧性，制作过程中添加了用蓬草烧制而成的草灰，即蓬灰，蓬灰中的主要成分是什么呢?
科学兴趣小组猜想蓬灰的主要成分可能是K2CO3，小组成员分甲、乙两组进行部分探究。
实验过程中的操作A的名称是，你认为（选“甲”或“乙”）组实验方法比较理想。
10.（2014宁夏）李老师在实验室制取了两瓶常见的无色气体，放置在实验台上.如图所示。
请回答下列问题:
（l）A气体可能是,推断的理由是。
B气体可能是（写一种）。
（2）请设计实验验证所推断的B气体，完成实验报告。
实验步骤
实验现象
实验结论
（3）在实验室制取B气体时，反应的化学方程式是，发生装置所需仪器的名称是。
11.（2015德州）在浓硫酸的催化作用下，固体草酸（H2C2O4）受热分解生成碳的氧化物和水，某化学课外兴趣小组对生成物中碳的氧化物种类进行了如下实验探究:
【提出问题】生成物中有哪种碳的氧化物?
【猜想】
猜想1
猜想2
猜想3
只有CO
只有
含有CO和CO2
【设计实验】基于猜想3，依据CO和CO2的性质，兴趣小组同学设计了如下实验:
【实验探究】
（1）观察到装置（填字母）中的澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解有CO2气体生成。
（2）有两种实验现象都能分别证明草酸分解的气体中含有CO:
①C装置中澄清石灰水不变浑浊，F装置中;
②E装置中出现的现象。
【实验结论】通过实验探究证明:
猜想3成立。
草酸分解的化学方程式是。
【问题讨论】
（1）B装置的作用是;
D装置的作用是。
（2）装置末端酒精灯的作用是。
【课堂训练】
1.A2.C3.C4.D5.D6.B7.C8.BD9.B
10.
（1）黑色固体变为红色，且有水珠出现
（2）CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
（3）2安全、节能、炼铜率高
11.
（1）红
（2）酸中的哪种离子能使紫色石蕊试液变色
解析:
由于稀盐酸中含有三种粒子:
H2O、H+、C1
，故需通过对比实验证明稀盐酸使紫色石蕊试液变红色跟哪种微粒有关。
12.
（1）不能用硝酸钡溶液，会引入新的硝酸钠杂质而无法除去
（2）向上清液中滴加氯化钡溶液，若有沉淀生成，则硫酸钠没有除尽;反之，则除尽
（3）使钡离子完全沉淀不能，除不去BaCO3沉淀
（4）不严密，过量的碳酸钠没有除去
解析:
（1）硝酸钡溶液和硫酸钠反应会生成新的杂质硝酸钠，所以不能用硝酸钡溶液。
（2）向上清液中滴加氯化钡溶液，看是否有沉淀生成。
（3）为使硫酸钠完全除去，往往需要加入过量的氯化钡溶液，故操作③的目的是除去过量的氯化钡;若③、④操作顺序交换，则无法去除碳酸钠和氯化钡反应生成的碳酸钡沉淀。
（4）除去剩余的氯化钡时，加入的碳酸钠会过量，即滤液中会含有过剩的碳酸钠，故此设计方案不严密。
【提优训练】
1.C2.D3.AD4.C5.D6.B7.AD
8.差异:
（1）反应物不同，过氧化氢制取氧气是固体和液体，高锰酸钾制取氧气是固体
（2）反应条件不同，过氧化氢制取氧气是常温，高锰酸钾制取氧气是加热
（3）过氧化氢制取氧气使用长颈漏斗可以随时添加液体，高锰酸钾不能
优势:
（1）过氧化氢制取氧气常温，可以节约能源，高锰酸钾制取氧气反应速率快
（2）过氧化氢制取氧气环保，高锰酸钾制取氧气，排空气法收集的氧气干燥
（3）过氧化氢制取氧气能避免加热过程中损坏仪器，高锰酸钾制取氧气能制备催化剂二氧化锰
9.过滤乙
解析:
除碳酸钾外，还有很多种物质能与氯化钡反应产生白色沉淀，所以在检验碳酸盐时，常先向样品中滴加足量稀盐酸，再用澄清石灰水检验是否有二氧化碳生成。
10.
（1）氢气集气瓶口向下放置，说明气体的密度比空气小二氧化碳（或氧气）
（2）
实验步骤
实验现象
实验结论
将澄清的石灰水倒入集气瓶中振荡（或将一根带火星的术条放入集气瓶中）
澄清的石灰水变浑浊（或木条复燃〕
气体是二氧化碳（或氧气）
△
（3）CaCO3+2HCl===CaC12+H2O+CO2↑（合理均可）试管、铁架台、带导管的塞子（或锥形瓶、带导管的塞子）
11.【猜想】CO2【实验探究】
（1）A
（2）①澄清石灰水变浑浊②黑色粉末变成红色【实验结论】H2C2O4===CO↑+CO2↑+H2O【问题讨论】
（1）除去气体中的二氧化碳，避免对气体中一氧化碳的检验造成干扰除去混合气中的水蒸气
（2）点燃尾气中的一氧化碳，防止污染空气
解析:
【猜想】分析猜想1和3，可知猜想2应填CO2【实验探究】
（1）A装置中的澄清石灰水变浑浊，能够证明有CO2气体。
（2）一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，故只需观察D装置中黑色粉末变成红色，C装置中澄清石灰水不变浑浊、F装置中
△
澄清石灰水变浑浊，即可证明一氧化碳存在。
【实验结论】根据猜想3成立可知，草酸分解可以生成一氧化碳、二氧化碳、水，故化学方程式为H2C2O4===CO↑+CO2↑+H2O【问题讨论】
（1）二氧化碳的存在会干扰一氧化碳的检验，故需除去;浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。
（2）为防止一氧化碳污染空气，故需用酒精灯点燃CO，将其消耗。
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