考前100天中考化學復習第20講實驗方案的設(shè)計與評價

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1、第20講 實驗方案的設(shè)計與評價考點1 實驗方案的設(shè)計1.實驗設(shè)計以化學實驗為基礎(chǔ)，對實驗過程中的材料、手段、方法、步驟等全部方案的制定，常聯(lián)系科學研究、生產(chǎn)、生活、環(huán)境保護的實際去發(fā)現(xiàn)并提出問題，設(shè)計實驗去探討和解決實際問題并得出科學的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論。2.實驗設(shè)計的基本要求：科學性；可行性；安全性；簡約性；單一性；對比性。3.實驗方案的設(shè)計原則：方法簡便，現(xiàn)象明顯，操作易行?？键c2 實驗方案的評價1.實驗評價題由題目提供多套方案，要求從某一角度或幾個方面評價方案的優(yōu)劣，解題時要求學生以批判的思維和方法排除不合理的或不是最優(yōu)的方案，選擇、創(chuàng)造更好的方案。2.通常有如下的方面：(1)對典型裝置的多種用

2、途的評價；(2)對實驗方案是否合理，實驗現(xiàn)象和結(jié)論是否正確的評價；(3)依據(jù)實驗條件和要求，設(shè)計物質(zhì)的制取、成分的推斷、定量組成測定等實驗方案。命題點1 實驗方案的設(shè)計例1 (2014泰安)某化學興趣小組為驗證Ag、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，設(shè)計了如圖所示的實驗操作。其中可以達到實驗目的的組合是( )A.或或 B.或或 C.或或 D.或或思路點撥:要驗證Ag、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，可以用金屬與可溶性鹽是否發(fā)生反應來判斷，最簡單的方法是用金屬Cu與Ag和Fe的可溶性鹽溶液進行反應來判斷，或用金屬Ag和金屬Fe與Cu的可溶性鹽溶液進行反應來判斷，也可以用酸、金屬Cu、金屬Fe和Ag

3、的可溶性鹽溶液進行反應來判斷。1.(2014河北)如圖所示實驗設(shè)計不能達到目的的是( ) A.鑒別碳酸鈉和氫氧化鈉溶液 B.除去氫氣中的氯化氫氣體 C.測定空氣中的氧氣含量 D.驗證化學反應前后質(zhì)量守恒2.(2014山西)下列實驗中實驗設(shè)計不合理的是( )x_k_b_1實驗目的操作或所用試劑A除去NaCl固體中混有的泥沙溶解、過濾、蒸發(fā)B除去CO中混有的CO2NaOH溶液、濃H2SO4C鑒別食鹽、蔗糖品嘗D鑒別H2O、KCl溶液AgNO3溶液命題點2 實驗方案的評價例2 (2013哈爾濱)實驗室有四瓶失去標簽的溶液，現(xiàn)標為A、B、C、D，分別是碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液、硫酸鈉溶液和稀鹽酸中的一種

4、。【提出問題】如何區(qū)分出四種溶液?【進行實驗】甲同學實驗如圖所示：由此甲同學認為A一定不是_。【表達與交流】甲同學向?qū)嶒灪蟮娜芤褐械渭臃犹芤?，酚酞溶液由無色變?yōu)榧t色，則甲同學的結(jié)論：A是氯化鋇溶液。乙同學不同意甲同學的結(jié)論，乙同學的理由是_。于是乙同學另取少量A于試管中，向其中滴加一種試劑是_，觀察到的明顯現(xiàn)象是_。由此證明了甲同學的結(jié)論是錯誤的，同時確定了A。乙同學繼續(xù)實驗如圖所示：【收集證據(jù)】觀察到C中產(chǎn)生氣泡，D中產(chǎn)生白色沉淀?！窘忉屌c結(jié)論】寫出D中發(fā)生反應的化學方程式_。乙同學最終通過實驗區(qū)分出了四種溶液?！痉此寂c評價】請指出甲同學區(qū)分上述四種溶液時，在實驗方法上的一點不足之處_。思

5、路點撥:由于A中加入氫氧化鋇后無明顯現(xiàn)象，所以能與氫氧化鋇產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)是不可能是A的；如果A是鹽酸，加入的氫氧化鋇過量時，酚酞溶液也能變紅；由于氯化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鋇白色沉淀，所以如果加入碳酸鈉，沒有現(xiàn)象，說明不能是氯化鋇；鹽酸與碳酸鈉反應生成氯化鈉、水、二氧化碳，所以現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生；根據(jù)方程式的書寫注意事項，寫出方程式；甲同學在實驗開始時只取A，沒有同時取A、B、C、D進行對比實驗是不科學的方法。1.(2014泰安)化學興趣小組的同學利用廢銅制取硫酸銅，設(shè)計了如下兩個方案：方案一：CuCuOCuSO4方案二：CuCuSO4Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O比較上述

6、兩個方案，你認為方案一的優(yōu)點是( )節(jié)約能源 不產(chǎn)生污染大氣的二氧化硫 提高硫酸的利用率 提高銅的利用率A. B. C. D.2.(2013揭陽)如圖表示實驗室用稀H2SO4、CuO、Fe粉三種物質(zhì)，制取銅的兩種實驗方案。方案1方案2(1)若按方案1制取銅，步驟II反應的現(xiàn)象是_；(2)若按方案2制取銅，步驟I發(fā)生反應的化學方程式是_；(3)兩種方案比較，方案更好，理由是：_。一、選擇題1.(2014廣元)下列實驗方案中不合理的是( )A.熱固性塑料和熱塑性塑料加熱，觀察外形變化B.為檢驗CaO中是否含有Ca(OH)2，可將其加水后滴加酚酞溶液C.用稀硫酸區(qū)別NaOH、K2CO3、BaCl2三

7、種白色固體D.用熟石灰區(qū)別化肥硝酸鉀和硝酸銨2.(2014衡陽)下列實驗不能達到實驗目的的是( ) A.探究水的組成 B.探究化學反應是否遵循質(zhì)量守恒定律 C.探究分子運動 D.探究二氧化錳能否加快過氧化氫分解3.(2013南充)下列有關(guān)物質(zhì)的檢驗、除雜質(zhì)所用的試劑或方法錯誤的是( )A.實驗目的：檢驗NH4Cl溶液和Na2SO4溶液；所用試劑或方法：NaOH溶液或Ba(NO3)2溶液B.實驗目的：區(qū)分失去標簽的白酒和白醋；所用試劑或方法：聞氣味C.實驗目的：除去生石灰中含有的雜質(zhì)石灰石；所用試劑或方法：水或稀鹽酸D.實驗目的：除去NaCl溶液中含有的少量Na2CO3；所用試劑或方法：稀鹽酸4

8、.(2013北京)某同學欲測定Na2CO3和NaCl固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)，分別取ag樣品，按下列方案進行實驗，合理的是( )A.與足量稀鹽酸充分反應，用排水法收集到VmL氣體B.與足量稀鹽酸充分反應，稱量反應后的溶液，質(zhì)量為m1gC.與足量Ca(OH)2溶液充分反應，將沉淀過濾、洗滌、干燥，得到m2g固體D.與足量濃鹽酸充分反應，逸出的氣體用NaOH固體充分吸收，固體質(zhì)量增加m3g二、填空題5.(2013南寧)某化學興趣小組設(shè)計了如圖所示的裝置，對純堿(Na2CO3)和小蘇打(NaHCO3)兩種固體進行實驗探究。(1)寫出甲、丙兩種儀器的名稱：甲_，丙_。(2)在實驗過程中，觀察

9、到乙儀器中的澄清石灰水沒有變渾濁。丙儀器中的澄清石灰水變渾濁，請寫出丙儀器中發(fā)生反應的化學方程式_。(3)該實驗探究利用的科學方法是_(填“控制變量法”“對比觀察法”或“定量分析法”)，實驗目的是_。6.某化學實驗小組為了除去混在N2中的O2，將混合氣體通過紅熱的銅絲網(wǎng)后，發(fā)現(xiàn)銅絲網(wǎng)變黑。在研究如何除去黑色物質(zhì)，回收再利用銅絲網(wǎng)的討論中，制定了下列方案。 甲方案圖示 乙方案圖示請根據(jù)以上方案回答：(1)乙方案的燒杯中發(fā)生反應的化學方程式是(其中B物質(zhì)自行確定)_。兩種方案相比較，甲方案明顯的不足之處是_。(2)若采用甲、乙兩種方案處理此黑色銅絲網(wǎng)，則回收的銅絲網(wǎng)a的質(zhì)量_(填“”或“=”)銅絲

10、網(wǎng)b的質(zhì)量。(3)實驗小組的同學發(fā)現(xiàn)，反應后燒杯中的液體有腐蝕性，應加以適當?shù)奶幚?。他們采取加入鐵粉的方案處理廢液。加入足量的鐵粉充分攪拌，最后得到的溶液中溶質(zhì)為_。7.（2013日照）已知某粗鹽樣品中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等雜質(zhì)。實驗室提純流程如下：（1）用托盤天平稱量粗鹽時，若指針偏向右邊，則表示_（填下列正確選項的代碼）。A右盤重，砝碼輕 B右盤輕，樣品重 C左盤重，樣品輕 D左盤輕，砝碼重（2）第步操作發(fā)生反應的化學方程式是_。（3）第步操作的目的是_。（4）第步操作a的名稱是_，此步操作中，玻璃棒的末端要輕輕地斜靠在_的一邊。（5）在第步操作中，向濾液中滴加足量鹽酸

11、的目的是_。（6）在第步操作時，要用玻璃棒不斷攪拌，目的是_。x k b 1 . c o m三、實驗探究題8.(2014濱州)在研究酸和堿的化學性質(zhì)時，某小組想證明稀硫酸和氫氧化鈉溶液混合后，雖然無明顯現(xiàn)象，但確實發(fā)生了化學反應。試與他們一起完成實驗方案的設(shè)計、實施和評價，并得出有關(guān)結(jié)論。(1)探究稀硫酸和氫氧化鈉溶液的反應。x_k_b_1當?shù)稳霂椎畏犹囈汉螅芤河蔁o色變?yōu)開色。根據(jù)上述實驗中顏色變化，可確定稀硫酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學反應，反應的化學方程式為：_；(2)探究上述稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應后燒杯中的硫酸是否過量。根據(jù)上述反應過程中溶液變成無色，不能確定稀硫酸是否過量。同學們又

12、分別選取氯化鋇溶液、紫色石蕊試液設(shè)計實驗方案，請你判斷并分析：實驗方案實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論方案一取樣，滴入適量的氯化鋇溶液出現(xiàn)白色沉淀稀硫酸過量方案二取樣，滴入幾滴紫色石蕊試液溶液變紅稀硫酸過量上述設(shè)計的實驗方案中，正確的是_(填“方案一”或“方案二”)；另外一個實驗方案錯誤的原因是_；若請你再設(shè)計一個確定稀硫酸是否過量的實驗方案，你選用的藥品是_，實驗現(xiàn)象及結(jié)論是_。9.(2014衡陽)“侯氏制堿法”首先得到的是碳酸氫鈉，然后將碳酸氫鈉加熱分解得到產(chǎn)品碳酸鈉：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O。碳酸鈉露置在空氣中能與空氣中的二氧化碳和水反應生成碳酸氫鈉：Na2CO3+CO2+H2

13、O2NaHCO3。某中學化學研究性學習小組對一瓶開啟后久置的碳酸鈉是否變質(zhì)及變質(zhì)程度進行探究?！咎岢鰡栴}】假設(shè)：完全變質(zhì)；假設(shè)：沒有變質(zhì)；假設(shè)：_?！緦嶒炋骄俊繉嶒炓唬喝∩倭繕悠酚谠嚬苤校铀芙夂笤偌尤肷倭緾aCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明假設(shè)_不成立。反應的化學方程式為_。實驗二：取少量樣品于試管中，用導管連接后固定在鐵架臺上，導管的另一端插入澄清石灰水中。加熱樣品，有氣體產(chǎn)生，澄清的石灰水變渾濁，說明假設(shè)不成立。【實驗結(jié)論】假設(shè)_成立，樣品的成分是_?！窘涣鞣此肌坑a2CO3變質(zhì)后的雜質(zhì)，最合適的方法是_。10.(2014廣州)同學們在實驗室用混合兩種固體藥品的辦法自制“鉀、氮復合

14、肥料”，使用到的藥品有KCl、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl。同學們制得了成分不同的“鉀、氮復合肥料”，從中抽取一份作為樣品探究其成分，請回答有關(guān)問題：限選試劑：稀HCl，稀H2SO4，BaCl2溶液，AgNO3溶液，蒸餾水。(1)提出合理假設(shè)。所抽樣品的成分有4種可能：w w w .x k b 1.c o m假設(shè)1：KCl和NH4HCO3；假設(shè)2：KCl和NH4Cl；假設(shè)3：K2SO4和NH4HCO3；假設(shè)4：_。(2)形成設(shè)計思路。甲同學提出先用AgNO3溶液確定是否含有KCl，你是否同意并說出理由：_。乙同學提出先確定是否含有NH4HCO3，則可以選擇的試劑是_。(3)完成實驗方

15、案。請?zhí)顚憣嶒灢僮骷芭c表中結(jié)論相符的預期現(xiàn)象。實驗操作預期現(xiàn)象結(jié)論步驟1：_假設(shè)2成立步驟2：_參考答案各個擊破例1A題組訓練1.A2.C例2碳酸鈉溶液或硫酸鈉溶液若A是稀鹽酸，氫氧化鋇與稀鹽酸反應后氫氧化鋇過量，也能使酚酞溶液變紅(或酚酞溶液變紅只能說明實驗后的溶液中有氫氧化鋇，不能說明A是氯化鋇溶液)碳酸鈉溶液(或碳酸鉀溶液或紫色石蕊溶液)產(chǎn)生氣泡(或產(chǎn)生氣泡或紫色石蕊溶液變?yōu)榧t色) H2SO4+BaCl2BaSO4+2HCl甲同學在實驗開始時只取A，沒有同時取A、B、C、D進行對比實驗是不科學的方法(或甲同學用實驗后的溶液證明A，沒有另取原溶液鑒別是錯誤的方法)(其他答法合理即可)題組訓

16、練1.A2.(1)黑色固體變?yōu)榧t色，且有水珠出現(xiàn)(2)CuO+H2SO4CuSO4+H2O(3)2安全、節(jié)能、煉銅率高整合集訓1. B2.B3.C4.C5.(1)酒精燈燒杯(2)Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O(3)對比觀察法探究純堿和小蘇打兩種固體加熱是否分解(合理即可)6.(1)CuO+H2SO4CuSO4+H2O需制取CO；CO有劇毒；尾氣未作處理；裝置復雜等(2)(3)FeSO47.（1）D（2）MgCl2+2NaOHMg(OH)2+2NaCl（3）除去雜質(zhì)CaCl2和加入的過量試劑BaCl2（4）過濾三層濾紙（5）除去加入的過量試劑NaOH和Na2CO3（6）防止蒸發(fā)時因局部

17、溫度過高，造成液滴飛濺8.(1)紅H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O(2)方案二當稀硫酸不過量時，生成的硫酸鈉也會與氯化鋇反應生成白色沉淀鎂條若有氣體放出，證明稀硫酸過量，反之稀硫酸不過量9.部分變質(zhì)Na2CO3+CaCl2CaCO3+2NaClNa2CO3和NaHCO3加熱至不再產(chǎn)生氣泡10.(1)K2SO4和NH4Cl(2)不同意，因為AgNO3也可以與NH4Cl反應生成AgCl沉淀，不能確定是否有KCl稀HCl(或稀H2SO4)(3)取少量這種混合固體于試管中，滴加適量稀鹽酸(或稀硫酸)無氣泡冒出另取少量這種混合固體于另一支試管中，加足量蒸餾水溶解，滴加氯化鋇溶液，振蕩無白色沉淀產(chǎn)生新課標第一網(wǎng)系列資料