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)

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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：①科學(xué)性；②可行性；③安全性；④簡(jiǎn)約性；⑤單一性；⑥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。 考點(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、 2.通常有如下的方面： (1)對(duì)典型裝置的多種用途的評(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.①②或②③或②④⑤ B.②④或①③或②④⑤ C.①③或②③或①④⑤ D.①②或②③或③④⑤ 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

3、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

4、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 操作或所用試劑 A 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CO2 NaOH溶液、濃H2SO4 C 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。 【提出問(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____________。 【表達(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)?/p>

5、紅色，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： 【

6、收集證據(jù)】觀察到C中產(chǎn)生氣泡，D中產(chǎn)生白色沉淀。 【解釋與結(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。 【反思與評(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

7、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：CuCuSO4 ［Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O］ 比較上述兩個(gè)方案，你認(rèn)為方案一的

8、優(yōu)點(diǎn)是( ) ①節(jié)約能源 ②不產(chǎn)生污染大氣的二氧化硫 ③提高硫酸的利用率 ④提高銅的利用率 A.②③ B.①②③ C.①③④ D.①②③④ 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

9、：______________________________________________________。 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

10、 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.(2013北京)某同學(xué)欲測(cè)定Na2CO3和NaCl固體混合物中

11、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m1g C.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，觀察到乙儀

12、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

13、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)奶幚怼Ｋ麄儾扇〖尤腓F粉的方案處理廢液。加入足量的鐵粉充分?jǐn)嚢?，最后得到的溶液中溶質(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)

14、，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④步操作發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________。 （3）第⑤步操作的目的是________________________。 （4）第⑥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⑦步操作中，向?yàn)V液中滴加足量鹽酸的目的是________________________。 （6）在第⑧步操作時(shí)，要用玻璃棒不斷攪拌，目的是__

15、______________________。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囈汉螅芤河蔁o(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

16、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_

17、___________________________________。 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+H2O2NaHCO3。 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)Ⅰ：完全變質(zhì)；假設(shè)Ⅱ：沒(méi)有變質(zhì)；假設(shè)Ⅲ：__________________。 【實(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)

18、______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)Ⅱ不成立。 【實(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)合肥料”，使用到的藥品有KCl、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl。同學(xué)們制得了

19、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。 ①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：____________________________________ ______________

20、_____________________________________________________________________________________。 ②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1　A 題組訓(xùn)練　1.A　2.C 例2　碳酸鈉溶液或硫酸鈉溶液　若A是稀鹽酸，氫氧

21、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)練　1.A　2.(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. B　2.B　3.

22、C　4.C　5.(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)FeSO4　7.（1）D　（2）MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl?。?）除去雜質(zhì)CaCl2和加入的過(guò)量試劑BaCl2　（4）過(guò)濾　三層濾紙?。?）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

23、酸不過(guò)量時(shí)，生成的硫酸鈉也會(huì)與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀　鎂條　若有氣體放出，證明稀硫酸過(guò)量，反之稀硫酸不過(guò)量　9.部分變質(zhì)?、瘛? Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl?、蟆a2CO3和NaHCO3　加熱至不再產(chǎn)生氣泡 10.(1)K2SO4和NH4Cl　(2)①不同意，因?yàn)锳gNO3也可以與NH4Cl反應(yīng)生成AgCl沉淀，不能確定是否有KCl?、谙Cl(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(wú)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(wú)白色沉淀產(chǎn)生 新課標(biāo)第一網(wǎng)系列資料