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1、专项四实验的设计与评价类型类型 一一 实验方案的方案的设计1.1.高高频考点考点: :主要包括制主要包括制备型型实验设计; ;性性质型型实验设计; ;验证型型实验设计; ;开放型开放型实验设计等。等。2.2.解解题规律律: :(1)(1)明确化学明确化学实验设计的基本内容。的基本内容。一个相一个相对完整的化学完整的化学实验方案一般包括下述内容方案一般包括下述内容: :实验名称名称; ;实验目的目的; ;实验原理原理; ;实验用品用品( (药品、品、仪器、装置、器、装置、设备) )及及规格格; ;实验装置装置图、实验步步骤和操作方法和操作方法; ;实验注意事注意事项; ;实验现象的象的记录及及结
2、果果处理理; ;问题与与讨论。(2)(2)明确化学明确化学实验设计的基本要求。的基本要求。(3)(3)明确实验方案设计的基本思路。明确实验方案设计的基本思路。根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器, ,设计合理的装置设计合理的装置, ,并且从几种方案中分析选择出最佳方案。并且从几种方案中分析选择出最佳方案。(4)(4)牢牢记注意事注意事项。实验操作操作顺序序装置装置选择与与连接接气密性气密性检查加固体加固体药品品加液体加液体药品品开开始始实验( (按程序按程序)拆卸拆卸仪器器其他其他处理等。理等。加加热操作的先后操作的先后顺序序若气体制取若气体制取实验需加
3、需加热, ,应先加先加热气体气体发生装置生装置, ,用得到的气体用得到的气体排出装置中的空气后排出装置中的空气后, ,再再给实验中需要加中需要加热的物的物质加加热。如。如实验室用室用COCO还原氧化原氧化铁; ;熄熄灭酒精灯的酒精灯的顺序序则相反。相反。仪器器选用及用及连接接顺序序【典题训练典题训练】1.(20131.(2013烟台中考烟台中考) )下列家庭小下列家庭小实验不能成功的是不能成功的是( () )A.A.用用柠檬酸、白糖和小檬酸、白糖和小苏打等自制汽水打等自制汽水B.B.用酒精浸泡用酒精浸泡捣烂的某些植物的花瓣制成酸碱指示的某些植物的花瓣制成酸碱指示剂C.C.用洗用洗净的碎的碎鸡蛋
4、壳和食蛋壳和食盐水制取二氧化碳水制取二氧化碳D.D.用空塑料瓶、小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉、用空塑料瓶、小卵石、石英砂、活性炭、蓬松棉、纱布等制布等制作作简易易净水器水器【解析解析】选选C C。本题主要考查一些家庭小实验的制作及常见物。本题主要考查一些家庭小实验的制作及常见物质的性质。结合汽水的制取方法质的性质。结合汽水的制取方法,A,A实验能够成功实验能够成功; ;酸碱指示剂酸碱指示剂的制作就是用酒精浸泡捣碎的植物的花瓣制取的制作就是用酒精浸泡捣碎的植物的花瓣制取,B,B实验能成功实验能成功; ;鸡蛋壳的主要成分碳酸钙能与稀盐酸反应制取二氧化碳鸡蛋壳的主要成分碳酸钙能与稀盐酸反应制取二氧
5、化碳, ,与食与食盐水不反应盐水不反应,C,C实验不能成功实验不能成功; ;结合简易净水器的制取方法结合简易净水器的制取方法, ,可以可以判断判断D D实验能成功。实验能成功。2.2.某某课外小外小组的同学的同学, ,为制制备有关物有关物质所所设计的下列途径中的下列途径中, ,正确的是正确的是( () )A.CaO Ca(OH)A.CaO Ca(OH)2 2溶液溶液 NaOHNaOH溶液溶液B.Cu CuO CuSOB.Cu CuO CuSO4 4溶液溶液C.Fe FeClC.Fe FeCl3 3溶液溶液 Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀沉淀D.HD.H2 2 HCl NaClHCl NaC
6、l溶液溶液H H2 2O O NaClNaCl溶液溶液O O2 2稀硫酸稀硫酸盐酸盐酸 NaOHNaOH溶液溶液点燃点燃ClCl2 2NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液【解析解析】选选B B。本题考查有关物质制备方案的设计。本题考查有关物质制备方案的设计, ,解题的关键解题的关键是明确各物质的性质是明确各物质的性质, ,能从物质转化的科学性、可行性、安全能从物质转化的科学性、可行性、安全性、简约性等方面进行设计和判断。性、简约性等方面进行设计和判断。A A中氢氧化钙溶液不能与中氢氧化钙溶液不能与氯化钠溶液反应氯化钠溶液反应, ,故故A A不正确不正确;C;C中铁与盐酸反应只能生成氯化亚中铁与
7、盐酸反应只能生成氯化亚铁铁, ,而不能生成氯化铁而不能生成氯化铁, ,故故C C不正确不正确;D;D中盐酸与硫酸钠溶液不反中盐酸与硫酸钠溶液不反应应, ,故故D D不正确不正确;B;B中中, ,铜在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜铜在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜, ,氧化铜属于金属氧化物氧化铜属于金属氧化物, ,可以和硫酸反应生成硫酸铜可以和硫酸反应生成硫酸铜, ,故故B B正确。正确。3.(3.(双双选)(2013)(2013泰州中考泰州中考) )下列下列实验方案方案设计中中, ,正确的是正确的是( () )A.A.除去除去NaClNaCl中少量的中少量的NaNa2 2COCO3 3杂质
8、, ,先加入足量稀先加入足量稀盐酸酸, ,再蒸再蒸发结晶晶B.B.检验可燃性气体中是否含有可燃性气体中是否含有氢元素元素, ,在其燃在其燃烧火焰上方罩上火焰上方罩上干冷的干冷的烧杯杯, ,观察有无水察有无水雾C.C.实验测定某定某矿石中碳酸石中碳酸钙的的质量分数量分数, ,先加入硫酸先加入硫酸, ,再比再比较反反应前后的前后的质量量变化化D.D.实验室制室制备干燥、干燥、纯净的的氢气气, ,用用锌与与浓盐酸反酸反应, ,产生的气生的气体体经浓硫酸干燥后收集硫酸干燥后收集【解析解析】选选A A、B B。本题主要考查物质的检验、除杂与提纯等知。本题主要考查物质的检验、除杂与提纯等知识。识。A A中
9、加入稀盐酸能与杂质中加入稀盐酸能与杂质NaNa2 2COCO3 3反应生成反应生成NaCl,NaCl,再蒸发结晶再蒸发结晶可得到可得到NaClNaCl晶体晶体, ,所以所以A A方案正确方案正确; ;含有氢元素的可燃物燃烧生含有氢元素的可燃物燃烧生成水成水, ,因此因此B B方案正确方案正确; ;碳酸钙与硫酸反应一段时间就会自动停碳酸钙与硫酸反应一段时间就会自动停止止, ,因此不能加硫酸因此不能加硫酸,C,C方案不正确方案不正确; ;浓盐酸有挥发性浓盐酸有挥发性, ,如果用浓如果用浓盐酸制取氢气得到的气体不纯盐酸制取氢气得到的气体不纯, ,所以所以D D方案不正确。方案不正确。4.(20134
10、.(2013广州中考广州中考) )某学某学习小小组在如在如图所示的化学所示的化学药品柜中品柜中发现一瓶一瓶标签模糊不清的无色溶液模糊不清的无色溶液, ,已知已知这瓶溶液是以下瓶溶液是以下5 5瓶溶液瓶溶液中的一种中的一种:HNO:HNO3 3溶液、溶液、Mg(NOMg(NO3 3) )2 2溶液、溶液、Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液、溶液、Cu(NOCu(NO3 3) )2 2溶液、溶液、NaNONaNO3 3溶液。溶液。(1)(1)根据上述信息判断根据上述信息判断, ,该无色溶液不可能是无色溶液不可能是 溶液溶液和和溶液溶液, ,只可能是其他只可能是其他3 3种溶液中的一种。种溶
11、液中的一种。(2)(2)为了了进一步确定一步确定该溶液是何种溶液溶液是何种溶液, ,请你你设计实验方案方案, ,叙叙述述实验操作、操作、预期期现象与象与结论。限用限用试剂: :稀稀H H2 2SOSO4 4、NaOHNaOH溶液、溶液、NaNa2 2COCO3 3溶液、酚溶液、酚酞溶液溶液实验操作操作预期期现象与象与结论【解析解析】本题考查酸、碱、盐的性质。本题考查酸、碱、盐的性质。(1)HNO(1)HNO3 3属于酸属于酸, ,不属于不属于盐盐;Cu(NO;Cu(NO3 3) )2 2是蓝色的是蓝色的, ,因此不是因此不是HNOHNO3 3溶液和溶液和Cu(NOCu(NO3 3) )2 2溶
12、液。溶液。(2)(2)利用利用NaOHNaOH溶液能与溶液能与Mg(NOMg(NO3 3) )2 2溶液反应生成白色沉淀溶液反应生成白色沉淀Mg(OH)Mg(OH)2 2的性质鉴别是否是的性质鉴别是否是Mg(NOMg(NO3 3) )2 2溶液溶液, ,利用稀硫酸能与利用稀硫酸能与Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液溶液反应生成白色沉淀反应生成白色沉淀BaSOBaSO4 4的性质鉴别是否是的性质鉴别是否是Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液溶液, ,如果如果二者都不是二者都不是, ,则原溶液是则原溶液是NaNONaNO3 3溶液。溶液。答案答案: :(1)HNO(1)HNO3 3C
13、u(NOCu(NO3 3) )2 2(2)(2)( (其他答案合理亦可其他答案合理亦可) )实验操作实验操作预期现象与结论预期现象与结论取少量溶液于试管取少量溶液于试管中中,加入适量的加入适量的NaOH溶液溶液,振荡振荡,观察观察若出现白色沉淀若出现白色沉淀,则原溶液为则原溶液为Mg(NO3)2溶液溶液若无明显现象若无明显现象,则原溶液为则原溶液为Ba(NO3)2溶溶液或液或NaNO3另取少量溶液于试另取少量溶液于试管中管中,加入适量的稀硫加入适量的稀硫酸酸,振荡振荡,观察观察若出现白色沉淀若出现白色沉淀,则原溶液为则原溶液为Ba(NO3)2溶液溶液若无明显现象若无明显现象,则原溶液为则原溶液
14、为NaNO3溶液溶液类型类型 二二 实验方案的方案的评价价1.1.高高频考点考点: :包括包括对实验原理及原理及实验方案的方案的评价、价、实验装置的装置的评价、价、实验操作的操作的评价、价、实验现象的描述与象的描述与结论分析的分析的评价等。价等。2.2.解解题规律律: :(1)(1)明确明确评价的基本内容。价的基本内容。(2)(2)最佳方案的最佳方案的选择原原则。几个几个实验方案都能达到目的方案都能达到目的, ,选出一个最佳方案出一个最佳方案, ,所所谓最佳最佳, ,就就是装置是装置简单, ,药品容易取得、价格低廉品容易取得、价格低廉, ,现象明象明显, ,干干扰小小, ,无无污染。染。(3)
15、(3)牢牢记注意事注意事项。关注关注实验方案的易方案的易错点点: :牢牢记组装装仪器的四个器的四个顺序序: :a.a.自下而上自下而上, ,自左向右的自左向右的顺序序; ;b.b.气体气体净化装置先洗气后干燥化装置先洗气后干燥; ;c.c.洗气洗气时进气管气管长出气管短出气管短; ;d.d.干燥管干燥管, ,大口大口进小口出。小口出。理解理解综合性合性实验题解答的四个步解答的四个步骤: :a.a.明确明确实验目的、原理目的、原理; ;b.b.根据根据实验原理原理选择仪器、器、药品品; ;c.c.组装装仪器并理解各器并理解各仪器的作用及使用方法器的作用及使用方法; ;d.d.结合合题意意, ,综
16、合分析解答。合分析解答。【典题训练典题训练】1.(20131.(2013陕西中考西中考) )下列下列实验能达到能达到实验目的的是目的的是( () )【解析解析】选选A A。本题考查物质的鉴别、检验、除杂等知识。氯。本题考查物质的鉴别、检验、除杂等知识。氯化铵能与氢氧化钠反应产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体化铵能与氢氧化钠反应产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,A,A正确正确; ;检验二氧化碳需用澄清的石灰水检验二氧化碳需用澄清的石灰水,B,B错误错误; ;通过洗气瓶除去通过洗气瓶除去杂质气体时杂质气体时, ,气体沿导管进入洗气瓶的方向为气体沿导管进入洗气瓶的方向为“长进短出长进短出”,C,C错误
17、错误; ;木炭燃烧生成二氧化碳气体木炭燃烧生成二氧化碳气体, ,不能用来探究空气中氧气的不能用来探究空气中氧气的含量含量,D,D错误。错误。2.(20132.(2013广州中考广州中考) )通通过下列各下列各组对比比实验, ,能得到相能得到相应结论的是的是( () )实验方案方案实验结论实验实验A A人呼出的气体全人呼出的气体全部是部是COCO2 2实验方案方案实验结论实验实验B B燃燃烧需要可燃物需要可燃物的温度达到着火的温度达到着火点点C C温度升高温度升高, ,分子分子运运动加快加快实验方案方案实验结论实验实验D D铁生生锈需要氧气需要氧气和水和水【解析解析】选选C C。此题考查对探究实
18、验的分析处理能力。此题考查对探究实验的分析处理能力。A A项中的项中的实验只能说明人呼出的气体中的二氧化碳含量比空气中的大实验只能说明人呼出的气体中的二氧化碳含量比空气中的大, ,并不能说明人呼出的气体全部是二氧化碳并不能说明人呼出的气体全部是二氧化碳;B;B项中实验项中实验, ,说明燃说明燃烧需要氧气烧需要氧气;C;C项中热水比冷水变成红色的速度要快项中热水比冷水变成红色的速度要快, ,说明温度说明温度越高越高, ,分子的无规则运动越剧烈分子的无规则运动越剧烈;D;D项中的对比实验只能说明铁项中的对比实验只能说明铁与氧气或与水单独接触都不易生锈与氧气或与水单独接触都不易生锈, ,而不能说明铁
19、生锈需要氧而不能说明铁生锈需要氧气和水。气和水。3.(20123.(2012北京中考北京中考) )下列下列实验方案中方案中, ,能达到能达到实验目的的是目的的是( () )选项实验目的目的实验方案方案A A分离碳酸分离碳酸钠和和氢氧化氧化钠的混合物的混合物加入加入过量量氢氧化氧化钙溶液溶液, ,过滤B B除去除去氯化化钠固体中的固体中的少量碳酸少量碳酸钠加入适量稀加入适量稀盐酸酸, ,充分反充分反应后后, ,蒸蒸发C C检验二氧化碳气体中二氧化碳气体中含有少量的一氧化碳含有少量的一氧化碳将混合气体依次通将混合气体依次通过灼灼热的氧的氧化化铁和澄清石灰水和澄清石灰水, ,观察澄清石察澄清石灰水的
20、灰水的变化化D D鉴别氯化化钠溶液、溶液、氢氧化氧化钠溶液和稀溶液和稀盐酸酸各取少量溶液于各取少量溶液于试管中管中, ,分分别滴滴加无色酚加无色酚酞溶液溶液, ,观察溶液察溶液颜色色的的变化化【解析解析】选选B B。本题考查物质的分离与鉴别。分离碳酸钠和氢。本题考查物质的分离与鉴别。分离碳酸钠和氢氧化钠的混合物时氧化钠的混合物时, ,两者的质量都不能减少两者的质量都不能减少, ,而加入过量氢氧化而加入过量氢氧化钙溶液时钙溶液时, ,会导致碳酸钠被消耗会导致碳酸钠被消耗; ;除去氯化钠固体中的少量碳酸除去氯化钠固体中的少量碳酸钠时钠时, ,加入的适量稀盐酸会将碳酸钠转化为待提纯的物质氯化加入的适量稀盐酸会将碳酸钠转化为待提纯的物质氯化钠钠; ;由于原有气体中含有二氧化碳由于原有气体中含有二氧化碳, ,因此即使没有一氧化碳因此即使没有一氧化碳, ,澄澄清石灰水仍然变浑浊清石灰水仍然变浑浊; ;无色酚酞溶液在氯化钠溶液和稀盐酸中无色酚酞溶液在氯化钠溶液和稀盐酸中均呈无色均呈无色, ,因此无法鉴别。故选因此无法鉴别。故选B B。
