考前100天中考化學(xué)復(fù)習(xí)第20講實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

1、第20講 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)考點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(xué)研究、生產(chǎn)、生活、環(huán)境保護(hù)的實(shí)際去發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探討和解決實(shí)際問(wèn)題并得出科學(xué)的發(fā)現(xiàn)和結(jié)論。2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求：科學(xué)性；可行性；安全性；簡(jiǎn)約性；單一性；對(duì)比性。3.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則：方法簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯，操作易行?？键c(diǎn)2 實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)1.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題由題目提供多套方案，要求從某一角度或幾個(gè)方面評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣，解題時(shí)要求學(xué)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(duì)典型裝置的多種用

2、途的評(píng)價(jià)；(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案是否合理，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論是否正確的評(píng)價(jià)；(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和要求，設(shè)計(jì)物質(zhì)的制取、成分的推斷、定量組成測(cè)定等實(shí)驗(yàn)方案。命題點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)例1 (2014泰安)某化學(xué)興趣小組為驗(yàn)證ag、fe、cu三種金屬的活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)操作。其中可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡慕M合是( )a.或或 b.或或 c.或或 d.或或思路點(diǎn)撥:要驗(yàn)證ag、fe、cu三種金屬的活動(dòng)性順序，可以用金屬與可溶性鹽是否發(fā)生反應(yīng)來(lái)判斷，最簡(jiǎn)單的方法是用金屬cu與ag和fe的可溶性鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)來(lái)判斷，或用金屬ag和金屬fe與cu的可溶性鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)來(lái)判斷，也可以用酸、金屬cu、金屬fe和ag

3、的可溶性鹽溶液進(jìn)行反應(yīng)來(lái)判斷。1.(2014河北)如圖所示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能達(dá)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(cè)定空氣中的氧氣含量 d.驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒2.(2014山西)下列實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理的是( )x_k_b_1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟僮骰蛩迷噭゛除去nacl固體中混有的泥沙溶解、過(guò)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(diǎn)2 實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)例2 (2013哈爾濱)實(shí)驗(yàn)室有四瓶失去標(biāo)簽的溶液，現(xiàn)標(biāo)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、?！咎岢鰡?wèn)題】如何區(qū)分出四種溶液?【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)如圖所示：由此甲同學(xué)認(rèn)為a一定不是_?！颈磉_(dá)與交流】甲同學(xué)向?qū)嶒?yàn)后的溶液中滴加酚酞溶液，酚酞溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，則甲同學(xué)的結(jié)論：a是氯化鋇溶液。乙同學(xué)不同意甲同學(xué)的結(jié)論，乙同學(xué)的理由是_。于是乙同學(xué)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(xué)的結(jié)論是錯(cuò)誤的，同時(shí)確定了a。乙同學(xué)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)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(xiě)出d中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。乙同學(xué)最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)區(qū)分出了四種溶液?！痉此寂c評(píng)價(jià)】請(qǐng)指出甲同學(xué)區(qū)分上述四種溶液時(shí)，在實(shí)驗(yàn)方法上的一點(diǎn)不足之處_。思

5、路點(diǎn)撥:由于a中加入氫氧化鋇后無(wú)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(guò)量時(shí)，酚酞溶液也能變紅；由于氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀，所以如果加入碳酸鈉，沒(méi)有現(xiàn)象，說(shuō)明不能是氯化鋇；鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)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(shū)寫(xiě)注意事項(xiàng)，寫(xiě)出方程式；甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)只取a，沒(méi)有同時(shí)取a、b、c、d進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)是不科學(xué)的方法。1.(2014泰安)化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用廢銅制取硫酸銅，設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)方案：方案一：cucuocuso4方案二：cucuso4cu+2h2so4(濃)cuso4+so2+2h2o比較上述

6、兩個(gè)方案，你認(rèn)為方案一的優(yōu)點(diǎn)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(yáng))如圖表示實(shí)驗(yàn)室用稀h2so4、cuo、fe粉三種物質(zhì)，制取銅的兩種實(shí)驗(yàn)方案。方案1方案2(1)若按方案1制取銅，步驟ii反應(yīng)的現(xiàn)象是_；(2)若按方案2制取銅，步驟i發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yáng))下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? ) a.探究水的組成 b.探究化學(xué)反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律 c.探究分子運(yùn)動(dòng) d.探究二氧化錳能否加快過(guò)氧化氫分解3.(2013南充)下列有關(guān)物質(zhì)的檢驗(yàn)、除雜質(zhì)所用的試劑或方法錯(cuò)誤的是( )a.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)康模簠^(qū)分失去標(biāo)簽的白酒和白醋；所用試劑或方法：聞氣味c.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模撼ド抑泻械碾s質(zhì)石灰石；所用試劑或方法：水或稀鹽酸d.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模撼acl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(xué)欲測(cè)定na2co3和nacl固體混合物中na2co3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分別取ag樣品，按下列方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，合理的是( )a.與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，用排水法收集到vml氣體b.與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，稱量反應(yīng)后的溶液，質(zhì)量為m1gc.與足量ca(oh)2溶液充分反應(yīng)，將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥，得到m2g固體d.與足量濃鹽酸充分反應(yīng)，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(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，對(duì)純堿(na2co3)和小蘇打(nahco3)兩種固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)寫(xiě)出甲、丙兩種儀器的名稱：甲_，丙_。(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察

9、到乙儀器中的澄清石灰水沒(méi)有變渾濁。丙儀器中的澄清石灰水變渾濁，請(qǐng)寫(xiě)出丙儀器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)該實(shí)驗(yàn)探究利用的科學(xué)方法是_(填“控制變量法”“對(duì)比觀察法”或“定量分析法”)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀。6.某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了除去混在n2中的o2，將混合氣體通過(guò)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(qǐng)根據(jù)以上方案回答：(1)乙方案的燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后燒杯中的液體有腐蝕性，應(yīng)加以適當(dāng)?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?jǐn)嚢瑁詈蟮玫降娜芤褐腥苜|(zhì)為_(kāi)。7.（2013日照）已知某粗鹽樣品中含有na2so4、mgcl2、cacl2等雜質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室提純流程如下：（1）用托盤(pán)天平稱量粗鹽時(shí)，若指針偏向右邊，則表示_（填下列正確選項(xiàng)的代碼）。a右盤(pán)重，砝碼輕 b右盤(pán)輕，樣品重 c左盤(pán)重，樣品輕 d左盤(pán)輕，砝碼重（2）第步操作發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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?yàn)V液中滴加足量鹽酸

11、的目的是_。（6）在第步操作時(shí)，要用玻璃棒不斷攪拌，目的是_。x k b 1 . c o m三、實(shí)驗(yàn)探究題8.(2014濱州)在研究酸和堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，某小組想證明稀硫酸和氫氧化鈉溶液混合后，雖然無(wú)明顯現(xiàn)象，但確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。試與他們一起完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)，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(yīng)。x_k_b_1當(dāng)?shù)稳霂椎畏犹囈汉?，溶液由無(wú)色變?yōu)開(kāi)色。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中顏色變化，可確定稀硫酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_；(2)探究上述稀硫酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后燒杯中的硫酸是否過(guò)量。根據(jù)上述反應(yīng)過(guò)程中溶液變成無(wú)色，不能確定稀硫酸是否過(guò)量。同學(xué)們又

12、分別選取氯化鋇溶液、紫色石蕊試液設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你判斷并分析：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)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(guò)量方案二取樣，滴入幾滴紫色石蕊試液溶液變紅稀硫酸過(guò)量上述設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中，正確的是_(填“方案一”或“方案二”)；另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案錯(cuò)誤的原因是_；若請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)確定稀硫酸是否過(guò)量的實(shí)驗(yàn)方案，你選用的藥品是_，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論是_。9.(2014衡陽(yáng))“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(yīng)生成碳酸氫鈉：na2co3+co2+h2

13、o2nahco3。某中學(xué)化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一瓶開(kāi)啟后久置的碳酸鈉是否變質(zhì)及變質(zhì)程度進(jìn)行探究。【提出問(wèn)題】假設(shè)：完全變質(zhì)；假設(shè)：沒(méi)有變質(zhì)；假設(shè)：_?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)一：取少量樣品于試管中，加水溶解后再加入少量cacl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明假設(shè)_不成立。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。實(shí)驗(yàn)二：取少量樣品于試管中，用導(dǎo)管連接后固定在鐵架臺(tái)上，導(dǎo)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(shuō)明假設(shè)不成立?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】假設(shè)_成立，樣品的成分是_。【交流反思】欲除去na2co3變質(zhì)后的雜質(zhì)，最合適的方法是_。10.(2014廣州)同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室用混合兩種固體藥品的辦法自制“鉀、氮復(fù)合

14、肥料”，使用到的藥品有kcl、k2so4、nh4hco3、nh4cl。同學(xué)們制得了成分不同的“鉀、氮復(fù)合肥料”，從中抽取一份作為樣品探究其成分，請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)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(jì)思路。甲同學(xué)提出先用agno3溶液確定是否含有kcl，你是否同意并說(shuō)出理由：_。乙同學(xué)提出先確定是否含有nh4hco3，則可以選擇的試劑是_。(3)完成實(shí)驗(yàn)方

15、案。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)實(shí)驗(yàn)操作及與表中結(jié)論相符的預(yù)期現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)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(gè)擊破例1a題組訓(xùn)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(yīng)后氫氧化鋇過(guò)量，也能使酚酞溶液變紅(或酚酞溶液變紅只能說(shuō)明實(shí)驗(yàn)后的溶液中有氫氧化鋇，不能說(shuō)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(xué)在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)只取a，沒(méi)有同時(shí)取a、b、c、d進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)是不科學(xué)的方法(或甲同學(xué)用實(shí)驗(yàn)后的溶液證明a，沒(méi)有另取原溶液鑒別是錯(cuò)誤的方法)(其他答法合理即可)題組訓(xùn)

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(xùn)1. b2.b3.c4.c5.(1)酒精燈燒杯(2)ca(oh)2+co2caco3+h2o(3)對(duì)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(fù)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(guò)量試劑bacl2（4）過(guò)濾三層濾紙（5）除去加入的過(guò)量試劑naoh和na2co3（6）防止蒸發(fā)時(shí)因局部溫度過(guò)高，造成液滴飛濺8.(1)紅h2so4+2naohna2so4+2h2o(2)方案二當(dāng)稀硫酸不過(guò)量時(shí)，生成的硫酸