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浙教版 中考复习
专题十八 化学实验设计与评价
重点题型
例1 甲、乙两位同学分别设计下述两个实验方案，并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致，即可证明溶液中含有SO42-
甲同学的方案：溶液 白色沉淀 沉淀不溶解
乙同学的方案：溶液 无沉淀 白色沉淀
评述上述两个方案是否严密，并分别说明理由。
甲同学的方案__________________________________________________________________；
乙同学的方案__________________________________________________________________。
加BaCl2
加足量稀盐酸
加足量稀盐酸
加BaCl2
严密，排除了Ag+的干扰
【解析】由甲同学的步骤可知，当溶液中有大量Ag+而无SO42-时，也可以生成不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl，也就是说甲方案中，没有排除Ag+的干扰；乙方案中先加稀盐酸，如果溶液中含有Ag+的话，那么首先与Ag+反应应除去，然后再加BaCl2就不会受到Ag+的干扰了，生成的白色沉淀肯定为BaSO4，由此可知，乙方案比较严密。
不严密，因为含Ag+也会生成白色沉淀
类型一 评价实验方案
变式1-1 为除去氢氧化钠溶液中混有的少量碳酸钠，某化学兴趣小组设计了两个实验方案。
（1）方案一：往溶液中滴加稀盐酸至不再产生气体为止，所得溶液即为氢氧化钠溶液。该方案是否合理？_________，理由是_________________________________ 。
（2）方案二：往溶液中滴加氯化钙溶液至不再产生沉淀为止，过滤，所得滤液即为氢氧化钠溶液，写出该方案所涉及反应的化学方程式 __________________________________________ 。分析该方案是否合理 ______________________________________________ 。
【解析】（1）方案一，稀盐酸与氢氧化钠、碳酸钠均能发生化学反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则；故该方案不合理。
（2）方案二，氯化钙溶液能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl；能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠，不符合除杂原则；故该方案不合理。
氢氧化钠也会与稀盐酸反应
不合理
不合理，反应生成的NaCl是新的杂质
CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl
变式演练
变式1-2 下列是某化学兴趣小组对该次活动设计的4个实验方案，其中方案一、方案二都合理的是（ ）
选项 A B C D
实验目的 证明草木灰溶液呈碱性 检验鸡蛋壳里含碳酸根离子 除去一氧化碳中的二氧化碳 检验长期露置的氢氧化钠溶液是否变质
方案一 滴加几滴石蕊溶液观察是否变红 加氯化钡溶液 通入氢氧化钠溶液 加稀盐酸
方案二 用pH试纸检验溶液的pH 先加稀盐酸，再将气体通入澄清石灰水 通过灼热的氧化铜 加澄清石灰水
D
变式演练
【解析】
A、碱性溶液能使石蕊变蓝，碱性溶液的pH大于7；
B、检验碳酸根离子的存在一般选择酸或与碳酸根形成沉淀的物质完成；
C、除去一氧化碳中的二氧化碳，要依据两者的性质且注意不要除掉一氧化碳；
D、检验长期露置的氢氧化钠溶液是否变质，主要是检验是否含有碳酸钠，加入盐酸会产生气泡，加入石灰水会生成沉淀。答案选D。
选项 A B C D
实验目的 证明草木灰溶液呈碱性 检验鸡蛋壳里含碳酸根离子 除去一氧化碳中的二氧化碳 检验长期露置的氢氧化钠溶液是否变质
方案一 滴加几滴石蕊溶液观察是否变红 加氯化钡溶液 通入氢氧化钠溶液 加稀盐酸
方案二 用pH试纸检验溶液的pH 先加稀盐酸，再将气体通入澄清石灰水 通过灼热的氧化铜 加澄清石灰水
变式演练
变式1-3 酸、碱、盐是我们身边重要的化合物,在生活和生产中具有广泛的应用。
(1)锅炉水垢既会降低燃料的利用率,影响锅炉的使用寿命,还可能造成安全隐患。某锅炉水垢的主要成分有CaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3,用“酸洗”法可除去该水垢。
①“酸洗”时,一般不选用稀硫酸的原因是______________________________ 。
②写出稀盐酸与氧化铁反应的化学方程式: 。
(2)两种抗胃酸药剂的主要成分及建议每次剂量见下表:
服用Mg(OH)2的药效比服用NaHCO3“强”的原因是________________________________________
_______________________________________________ 。
稀硫酸和碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,会阻碍反应的进行
Fe2O3+6HCl === 2FeCl3+3H2O
主要成分 NaHCO3 Mg(OH)2
建议每次剂量/g 0.5 0.3
0.3 g Mg(OH)2比0.5 g NaHCO3能反应更多的HCl,所以Mg(OH)2药效强于NaHCO3
变式演练
(3)某校化学兴趣小组在课外活动中,对三种溶液进行了检验,检验的结果如下表所示:
其中第 组结果肯定不正确。
(4)在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,微热,待反应停止后过滤,滤出不溶物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉无变化,不溶物中一定含有 ,滤液中含有的溶质是 。
组别 溶液中检验出的物质
1 CaCl2、NaCl、CaCO3
2 Ba(OH)2、H2SO4、NaCl
3 KCl、Na2SO4、NaCl
1、2
铜
硫酸亚铁
变式演练
变式1-4 甲、乙两同学用完全相同的过氧化氢溶液来制取氧气，甲同学的方案是“把过氧化氢溶液逐滴滴入盛有少量二氧化锰的试管中”，乙同学的方案是“把二氧化锰加入装有过氧化氢溶液的试管中”，则关于甲乙两同学实验方案的评价正确的是（ ）
A. 甲同学的实验方案中得到的氧气质量小于乙同学
B. 甲同学的实验方案中能得到平稳的氧气流
C. 乙同学的实验方案中能得到平稳的氧气流
D. 甲乙两同学实验方案中的实验现象完全相同
B
变式演练
类型二 完善实验方案
例2 化学课上，老师将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，我们观察到前者变浑，后者没有明显现象，CO2和 NaOH是否发生了化学反应呢？甲、乙两同学设计了如图所示的A、B两个实验来验证，观察到现象是：装置A软塑料变扁，装置B活塞向上运动。
（1）甲同学认为这两个实验都可行，其反应原理都可以用化学方程
式表示为________________________________。
（2）乙同学提出了质疑，他认为这两个实验都不能证明使容器内压
强变小的原因是CO2与NaOH反应，还是CO2溶于水，甲同学认为可以
补充一个实验来回答该问题，该实验是________________________________。
（只利用A装置--矿泉水瓶进行）
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
取相同矿泉水瓶充满CO2后，注入同体积的水盖上瓶盖振荡，比较两矿泉水瓶变瘪的程度
重点题型
【解析】
（1）CO2溶于NaOH溶液，生成碳酸钠和水，CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
（2）本题的关键是当CO2和NaOH溶液反应时，也可能同时溶于水，而且都可能导致矿泉水瓶变瘪，所以方法就有两个：方法一是做对比试验，取两个同样大的矿泉水瓶充满CO2后，注入同体积的水和NaOH溶液盖上瓶盖振荡，比较两矿泉水瓶变瘪的程度；方法二就是验证生成物碳酸钠，打开变瘪的矿泉水瓶盖，加入少量盐酸，立即盖上瓶盖，拧紧，若矿泉水瓶重新鼓起来，证明是CO2和氢氧化钠溶液发生了反应。
重点题型
变式2-1 为了探究二氧化碳能与水发生反应生成具有酸性的物质，A、B两同学分别设计了探究实验的方案。A同学的实验方案和课本上一样，是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察溶液的颜色变化，如图甲所示。B同学的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的小花，按图乙进行实验，观察小花颜色变化。
请你对A、B两同学的实验探究方案进行评价：
（1）哪个同学的方案更合理：__________ ，方案合理的理由是____________________ _ 。
（2）图甲实验中的化学方程式是_________________ _ 。
B同学
B同学证明了酸能使石蕊试液变红，二氧化碳、水不能使石蕊试液变红
CO2+H2O=H2CO3
变式演练
变式2-2 蜡烛(主要含C、H、O元素)在密闭容器中熄灭的原因是什么 燃烧的产物是什么 小敏认为蜡烛熄灭的原因是燃烧消耗完了容器内的氧气,并对燃烧产物提出猜想:
①燃烧的产物可能有CO2;
②燃烧的产物可能有H2O。
除了上述猜想,你的猜想,燃烧的产物可能有
。
实验一:在密闭容器中点燃蜡烛至熄灭,抽取10 mL密闭容器中的气体,注入试管中的饱和澄清石灰水中,发现石灰水始终没有变浑浊,从实验的科学性考虑,下一步是 (填序号)。
A.直接得到燃烧产物中没有CO2的结论
B.再多抽取一些气体注入试管中的石灰水中
C.增加饱和澄清石灰水的质量
C或CO或含有C、CO2、H2O和CO四种物质的任意组合
B
变式演练
实验二:在老师的指导下,利用多功能传感器进行有关量的测量,装置如图所示。
实验结束后,铝板表面有黑色固体颗粒,同时传感器测得实验前后的有关数据如表所示:
由实验及结果分析,密闭容器内蜡烛熄灭的原因是 ;蜡烛
燃烧生成的产物是 。
相对湿度 氧气含量 二氧化碳含量 一氧化碳含量
蜡烛点燃前 48.4% 18.7% 0.058% 0
蜡烛熄灭后 71.6% 15.6% 3.643% 0.018 2%
氧气含量下降,二氧化碳含量上升
C、CO2、H2O和CO
变式演练
变式2-3 某化学兴趣小组同学要探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的实验方案:
(1)试管乙中观察到的现象是 ，反应的化学方程式为 。
(2)同学们经讨论后认为该方案可以优化， 试管的实验是多余的。同学经讨论得出三种金属的活动性由强到弱的顺序为 。
丙
铁表面有红色物质析出,溶液有蓝色变为浅绿色
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Mg>Fe>Cu
变式演练
例3 请完成以下探究过程
【提出问题】如何鉴定孔雀石[Cu（OH）2CO3]加热分解的产物？
【建立假设】假设孔雀石加热分解的产物是H2O、CO2和CuO。
【设计实验】
实验①：按下图进行实验，证明分解产物中有H2O和CO2以上装
置的连接顺序是：a接 ，e接 ；
实验②：请你设计实验，证明孔雀石完全分解后，试管中剩余的黑色固体是CuO（用图示或文字说明均可）： 。
【现象和结论】
实验①中：U型管中的无水硫酸铜变成蓝色，证明产物中有 ；证明产物中有CO2的现象是
。
实验②中（你设计的）：因为有 现象，所以黑色固体中有铜元素；因为有 现象，所以黑色固体中有氧元素；由此可得到结论：产物中有CuO。
d
b
氢气通过灼热的黑色固体
水
澄清石灰水变浑浊
黑色物质变成红色
水珠
类型三 设计实验方案
重点题型
【解析】
①由于孔雀石受热分解既能生成二氧化碳又能生成水，由于澄清石灰水中有水，会干扰水的验证，因此必须先验证水的生成，故答案为：d，e，b；（或e，d，b）；
②由于氧化铜中含有铜元素，且能够和还原剂发生反应生成红色金属铜，因此可以用还原剂来还原氧化铜，故答案为：氢气通过灼热的黑色物质；
现象和结论：由于硫酸铜变蓝说明有水生成，由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故答案为：①H2O（水）澄清石灰水变浑浊。
②由于H2还原CuO会生成红色的铜和水，因此会看到有红色物质和水珠生成，故答案为：试管中黑色固体变红色；试管口有水珠出现。
重点题型
变式3-1 在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术,他向包有过氧化钠（Na2O2）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来．小蔡很感兴趣，于是，他和同学们进行探究。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
【建立猜想】
①可能有一种气体和另一种物质生成；
②反应过程中可能有热量放出
【实验探究】设计装置如图所示。
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
（1）打开上图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体是 。
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因： .
氧气
过氧化钠和水反应是放热反应
变式演练
实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
（1）小张猜想另一种物质是Na2CO3，小蔡认为不可能．小蔡的依据是： 。请你设计实验证明溶液不含CO32- 。
（2）小蔡取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说明反应后所得的溶液呈 性.
【表达】由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式 。
实验步骤 实验现象 实验结论
质量守恒定律
碱
2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
取少量反应后的溶液于试管中,加入过量稀盐酸
没有气泡产生
溶液不含CO32-
变式演练
变式3-2 如图，课堂上同学们利用图甲装置做过氧化氢分解实验时，带火星的木条很难复燃，于是老师加了一个U形管，如图乙，带火星的木条较易复燃。请回答下列问题：
（1）甲装置中木条不能复燃的原因是：__________________________ _。
（2）乙装置的设计意图是什么？_________________________________________________________ 。
氧气中含有的水分多；
将生成的氧气通过放在冷水中的u型管，使氧气中的水蒸气冷凝除去，从而可使带火星的木条复燃
变式演练
变式3-2 如图，课堂上同学们利用图甲装置做过氧化氢分解实验时，带火星的木条很难复燃，于是老师加了一个U形管，如图乙，带火星的木条较易复燃。请回答下列问题：
（3）根据（2）推测，请你设计一个新的改进方法．（图示或文字叙述改进要点）
（3）从除去水蒸气方面考虑，设计实验可加干燥管，用浓硫酸或固体氢氧化钠等.故答案为：从除去水蒸气方面考虑，设计实验可加干燥管，用浓硫酸或固体氢氧化钠等。
变式演练
变式3-3 如图所示，小婧同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧
化钠溶液滴加稀盐酸一会儿后，才发现忘记了滴加指示剂，因而无法确定盐酸
与氢氧化钠是否恰好完全反应。为了证明这两种物质是否恰好完全反应，小婧
从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几滴无色酚酞试
液不变色。于是她得出“两种物质已恰好完全中和”的结论。
（1）你认为她的结论是否正确___________，理由是_______________________________________。
（2）写出该中和反应的化学方程式____________________________________。
（3）请你另设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，填写下表：
实验方法 可能观察到的现象 实验结论
盐酸过量
如果盐酸过量滴入酚酞试液也不会变色
不正确
NaOH＋HCl==NaCl＋H2O
取样，滴加紫色石蕊试液
溶液变红
变式演练
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专题十八 化学实验设计与评价 学案
重点题型·变式演练
类型一 评价实验方案
例1 甲、乙两位同学分别设计下述两个实验方案，并都认为如果观察到的现象和自己设计
的方案一致，即可证明溶液中含有SO42-
评述上述两个方案是否严密，并分别说明理由。
甲同学的方案_________________________________________________________；
乙同学的方案___________________________________________________________。
变式1-1 为除去氢氧化钠溶液中混有的少量碳酸钠，某化学兴趣小组设计了两个实验方案。
（1）方案一：往溶液中滴加稀盐酸至不再产生气体为止，所得溶液即为氢氧化钠溶液。
该方案是否合理？_________，理由是_________________________________ 。
（2）方案二：往溶液中滴加氯化钙溶液至不再产生沉淀为止，过滤，所得滤液即为氢氧
化钠溶液，写出该方案所涉及反应的化学方程式 ________________________ 。
分析该方案是否合理 ______________________________________________ 。
变式1-2 下列是某化学兴趣小组对该次活动设计的4个实验方案，其中方案一、方案二都
合理的是（ ）
选项 A B C D
实验 目的 证明草木灰溶液呈碱性 检验鸡蛋壳里含碳酸根离子 除去一氧化碳中的二氧化碳 检验长期露置的氢氧化钠溶液是否变质
方案一 滴加几滴石蕊溶液观察是否变红 加氯化钡溶液 通入氢氧化钠溶液 加稀盐酸
方案二 用pH试纸检验溶液的pH 先加稀盐酸，再将气体通入澄清石灰水 通过灼热的氧化铜 加澄清石灰水
变式1-3 酸、碱、盐是我们身边重要的化合物,在生活和生产中具有广泛的应用。
（1）锅炉水垢既会降低燃料的利用率,影响锅炉的使用寿命,还可能造成安全隐患。某锅
炉水垢的主要成分有CaCO3、Mg(OH)2、Fe2O3,用“酸洗”法可除去该水垢。
①“酸洗”时,一般不选用稀硫酸的原因是______________________________ 。
②写出稀盐酸与氧化铁反应的化学方程式: 。
（2）两种抗胃酸药剂的主要成分及建议每次剂量见下表:
主要成分 NaHCO3 Mg(OH)2
建议每次剂量/g 0.5 0.3
服用Mg(OH)2的药效比服用NaHCO3“强”的
原因是____________________ 。
（3）某校化学兴趣小组在课外活动中,对三种溶
液进行了检验,检验的结果如下表所示:其中第 组结果肯定不正确。
组别 溶液中检验出的物质
1 CaCl2、NaCl、CaCO3
2 Ba(OH)2、H2SO4、NaCl
3 KCl、Na2SO4、NaCl
（4）在CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀
硫酸,微热,待反应停止后过滤,滤出不溶
物后再往滤液里加入一枚铁钉,若铁钉
无变化,不溶物中一定含有 ,滤
液中含有的溶质是 。
变式1-4 甲、乙两同学用完全相同的过氧化氢溶液来制取氧气，甲同学的方案是“把过氧
化氢溶液逐滴滴入盛有少量二氧化锰的试管中”，乙同学的方案是“把二氧化锰加入装
有过氧化氢溶液的试管中”，则关于甲乙两同学实验方案的评价正确的是（ ）
A.甲同学的实验方案中得到的氧气质量小于乙同学
B.甲同学的实验方案中能得到平稳的氧气流
C.乙同学的实验方案中能得到平稳的氧气流
D.甲乙两同学实验方案中的实验现象完全相同
类型二 完善实验方案
例2 化学课上，老师将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，我们观察到前者变浑，
后者没有明显现象，CO2和 NaOH是否发生了化学反应呢？甲、乙两同学设计了如图所示
的A、B两个实验来验证，观察到现象是：装置A软塑料变扁，装
置B活塞向上运动。
（1）甲同学认为这两个实验都可行，其反应原理都可以用化学方
程式表示为________________________________。
（2）乙同学提出了质疑，他认为这两个实验都不能证明使容器内
压强变小的原因是CO2与NaOH反应，还是CO2溶于水，甲同学认为可以补充一个实
验来回答该问题，该实验是________________________________。
（只利用A装置--矿泉水瓶进行）
变式2-1 为了探究二氧化碳能与水发生反应生成具有酸性的物质，A、B两同学分别设计了
探究实验的方案。A同学的实验方案和课本上一样，是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，
观察溶液的颜色变化，如图甲所示。B同学的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干
燥的小花，按图乙进行实验，观察小花颜色变化。
请你对A、B两同学的实验探究方案进行评价：
（1）哪个同学的方案更合理：________，方案合理的理由是_________________ _ 。
（2）图甲实验中的化学方程式是_________________ _ 。
变式2-2 蜡烛(主要含C、H、O元素)在密闭容器中熄灭的原因是什么 燃烧的产物是什么
小敏认为蜡烛熄灭的原因是燃烧消耗完了容器内的氧气,并对燃烧产物提出猜想:
①燃烧的产物可能有CO2; ②燃烧的产物可能有H2O。
除了上述猜想,你的猜想,燃烧的产物可能有 。
实验一:在密闭容器中点燃蜡烛至熄灭,抽取10 mL密闭容器中的气体,注入试管中的饱和
澄清石灰水中,发现石灰水始终没有变浑浊,从实验的科学性考虑,下一步是 (填
序号)。
A.直接得到燃烧产物中没有CO2的结论 B.再多抽取一些气体注入试管中的石灰水中
C.增加饱和澄清石灰水的质量
实验二:在老师的指导下,利用多功能传感器进行有关量的测量,装置如图所示。实验结束
后,铝板表面有黑色固体颗粒,同时传感器测得实验前后的有关数据如表所示:
相对湿度 氧气含量 二氧化碳含量 一氧化碳含量
蜡烛点燃前 48.4% 18.7% 0.058% 0
蜡烛熄灭后 71.6% 15.6% 3.643% 0.018 2%
由实验及结果分析,密闭容器内蜡烛熄灭的原因是 ;蜡烛燃烧生成的产
物是 。
变式2-3 某化学兴趣小组同学要探究镁、铁、铜三种金属的活动性顺序,设计了如图所示的
实验方案:
（1）试管乙中观察到的现象是 ，
反应的化学方程式为 。
（2）同学们经讨论后认为该方案可以优化， 试
管的实验是多余的。同学经讨论得出三种金属
的活动性由强到弱的顺序为 。
类型三 设计实验方案
例3 请完成以下探究过程
【提出问题】如何鉴定孔雀石[Cu（OH）2CO3]加热分解的产物？
【建立假设】假设孔雀石加热分解的产物是H2O、CO2和CuO。
【设计实验】
实验①：按下图进行实验，证明分解产物
中有H2O和CO2以上装置的连接顺序是：
a接 ，e接 ；
实验②：请你设计实验，证明孔雀石完全
分解后，试管中剩余的黑色固体是CuO（用图示或文字说明均可）： 。
【现象和结论】
实验①中：U型管中的无水硫酸铜变成蓝色，证明产物中有 ；证明产物中有
CO2的现象是 。
实验②中（你设计的）：因为有 现象，所以黑色固体中有铜元
素；因为有 现象，所以黑色固体中有氧元素；由此可得到结论：产物中有CuO。
变式3-1 在学校的元旦联欢会上，某同学表演了“水能生火”的魔术,他向包有过氧化钠
（Na2O2）粉末的脱脂棉上滴水，脱脂棉燃烧起来。小蔡很感兴趣，于是，他和同学们进
行探究。
【提出问题】过氧化钠与水反应生成了什么物质？为什么脱脂棉会燃烧？
【建立猜想】
①可能有一种气体和另一种物质生成；
②反应过程中可能有热量放出
【实验探究】设计装置如图所示。
实验一：探究反应后生成的气体是什么？
（1）打开上图装置中分液漏斗的活塞，控制滴加水的速度，观
察到试管内有气泡产生，用带火星的木条靠近P处，木条复燃．说明生成的气体
是 。
（2）实验中，还观察到伸入烧杯中的导管口有气泡冒出，请解释产生该现象的原因 。
实验二：继续探究反应后生成的另一种物质是什么？
（1）小张猜想另一种物质是Na2CO3，小蔡认为不可能．小蔡的依据是： 。
请你设计实验证明溶液不含CO32- 。
实验步骤 实验现象 实验结论
（2）小蔡取反应后所得的溶液于试管中，滴入无色酚酞试液，发现酚酞试液变红色，说
明反应后所得的溶液呈 性。
【表达】由实验探究的结果，写出过氧化钠和水反应的化学方程式 。
变式3-2 如图，课堂上同学们利用图甲装置做过氧化氢分解实验时，带火星的木条很难复
燃，于是老师加了一个U形管，如图乙，
带火星的木条较易复燃。请回答：
（1）甲装置中木条不能复燃的原因是：
__________________________。
（2）乙装置的设计意图是什么？
______________________ 。
（3）根据（2）推测，请你设计一个新
的改进方法．（图示或文字叙述
改进要点）
变式3-3 如图所示，小婧同学在进行酸碱中和反应的实验时，向烧杯中的氢氧化钠溶液滴
加稀盐酸一会儿后，才发现忘记了滴加指示剂，因而无法确定盐酸与
氢氧化钠是否恰好完全反应。为了证明这两种物质是否恰好完全反应，
小婧从烧杯中取少量反应后的溶液于一支试管中，并向试管中滴加几
滴无色酚酞试液不变色。于是她得出“两种物质已恰好完全中和”的
结论。
（1）你认为她的结论是否正确_______，理由是_________________________________。
（2）写出该中和反应的化学方程式____________________________________。
（3）请你另设计一个实验，探究上述烧杯中的溶液是否恰好完全中和，填写下表：
实验方法 可能观察到的现象 实验结论
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专题十八 化学实验设计与评价 强化训练
一、选择题
1.下列做法能达到其预期目的的是（A ）
选项 预期目的 做法
A 除去CuSO4溶液中的少量H2SO4 加过量的氧化铜、过滤
B 制取纯净液态氧气 将液态空气升温使N2逸出
C 除去KCl固体中混有的少量MnO2 加水溶解、过滤
D 检验O2是否收集满 将带火星的木条伸入集气瓶中
2.实验操作是初中化学应掌握的基本技能之一，下列实验方案不合理的是（ C ）
A.用水区别氢氧化钠和硝酸铵
B.用燃着的木条区别一氧化碳和二氧化碳
C.用无色酚酞溶液区别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液
D.用燃烧区别晴纶和羊毛纤维
3.下列实验设计不合理的是（ B ）
A．探究燃烧的条件 B．探究铁生锈的条件
C．探究不同溶质在同种溶剂中的溶解性 D．探究二氧化锰可催化过氧化氢溶液
4.下列有关实验的评价正确的是（ D ）
A.点燃某可燃物，在火焰上罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯的内壁有水雾出现，则可燃物
一定是H2或含有H2
B.某混合气体能使灼热的氧化铜变成红色固体，且导出后气体能使澄清石灰水变浑浊，
证明原气体中一定含有一氧化碳
C.实验室不用稀硫酸和石灰石制取二氧化碳的原因是，两者无法反应
D.实验室用大理石与盐酸反应制取的CO2通入澄清石灰水无沉淀生成可能是因为盐酸的
浓度太大
5.化学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜，设计了如下两个方案：
方案一：CuCuOCuSO4
方案二：CuCuSO4 ［Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O］
比较上述两个方案，你认为方案一的优点是( B )
①节约能源 ②不产生污染大气的二氧化硫 ③提高硫酸的利用率 ④提高铜的利用率
A.②③ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
6.[2021·杭州]下列依据实验现象得出的结论错误的是( )
选项 实验操作与现象 实验结论
A 将1 g白磷、1 g红磷分别放入两支带塞的试管中,再将试管同时浸入约80 ℃的热水里,只有白磷燃烧 白磷的着火点比红磷低
B 将二氧化碳通入紫色石蕊试液,溶液变红 二氧化碳是一种酸
C 在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧得更剧烈 在常温常压下,硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧得更剧烈
D 将铁粉、硫粉按一定比例混合加热后,所得固体物质不能被磁铁吸引 铁粉已跟硫粉发生了化学反应
二、实验探究题
7.学习化学知识和技能，可以帮助我们鉴别和检验物质。
（1）要鉴别白酒与白醋，采取的最简便的方法是_________________。
（2）现有两瓶失去标签的无色溶液，其中一瓶是氢氧化钙溶液，一瓶是稀盐酸。为了鉴
别它们，同学们设计了如下实验方案：先给两瓶溶液贴上标签A、B，然后分别取样
进行实验。请将横线部分填写完整：
加入的试剂 现象 结论
方案1 二氧化碳 A中出现白色浑浊，B中无明显现象 A是_______溶液， B是另一种溶液
方案2 碳酸钠溶液 __________________
方案3 试剂X ……………
①写出方案1中发生反应的化学方程式：_________________________。
②完成方案3：
请从下列提供的试剂中选出所有能鉴别出这两种物质的试剂X：_______（填字母序号）。
a.酚酞溶液 b.铜 c.镁 d.氧化铜 e.氢氧化铜 f.硝酸钡溶液
③在做完此题后，我们可以总结一下鉴别物质的一般规律：要先分析物质的性质，然
后选择恰当的试剂，必须产生__________才能达到鉴别物质的目的。
8.化学小组同学设计了下图所示装置（夹持仪器已略去）做了2个趣味实验。实验时，打开
止水夹，C瓶内的水流入D中，使B试管内气压减小，B中长
导管口有气泡冒出。
（1）在A处烧杯内放置燃烧的蜡烛，打开止水夹，B中无色溶
液变浑浊，B中的试剂是____。
（2）在A处烧杯内放置某溶液，打开止水夹。若B中盛有紫
色石蕊溶液，石蕊溶液变红色；若B中盛有红色溶液，
红色溶液变无色。则A处烧杯内的溶液是_____，B中红色溶液可能是_____。
9.某工厂的废水只含硫酸镁和少量硫酸，课外活动小组以此作为课题，探讨如何从中回收纯
净的硫酸镁固体。他们设计了两种不同的方案，请你参加讨论：
（1）方案一，选用镁粉为试剂。
①往废弃水中逐次加入镁粉，当观察到 时，说明加入镁粉的
量已经足够;
②接下来的操作方法依次是 和 。
（2）方案二，选用氢氧化钠溶液为试剂。
①向废水中逐次滴加入氢氧化钠溶液，当 时，停止滴入氢氧化钠溶液；
②为了得到纯净的硫酸镁溶液，接着应进行的实验操作是 （请
简要写出操作过程）
③ ，得到硫酸镁固体。
（3）比较两个方案，假设实验中没有损耗，那么，最后得到的硫酸镁固体的质量是否相
同？ 原因是 。
（4）请你继续探究，设计新的方案（使用的试剂必须是与镁粉和氢氧化钠量不同类别）：
你选用的一种试剂是（写化学式） ；该试剂发生反应的化学方程式
是 。
10.化学反应往往伴随着一些现象发生，但CO2与NaOH溶液的反应没有明显的现象．为了通
过一些现象说明CO2与NaOH发生了反应，某班同学分两组作了如下探究实验：
（1）第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中（如图所
示），看到试管内液面上升．这种现象是因为试管内外产生______。
A.温度差 B.重力差 C.压强差 D.浮力差
（2）第二组同学从中得到启发，也设计了如下实验装置进行探究：
A现象为 ，B现象为 ，C现象为 。你认为以上
设计能达到实验要求的是______（填序号）。
（3）同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种．一
种是因为CO2与溶液中的NaOH反应，消耗了CO2，你认为另一种原因是______，为
了进一步证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应，他们设计了如下方案：取上述实
验后的溶液，第一组同学滴加______，现象为 ； 第二组同学滴
加______，现象为 。他们虽然看到的现象不同，但都可以
证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应。
11.[2021·金华]科学学习小组同学在完成盐酸除铁锈实验时,发现生锈的铁钉表面有气泡生
成。同学们对此现象感到很好奇,针对“气体是由什么反应生成的”这一问题,设计实验
进行探究。设计实验小组同学经过认真分析思考,提出了自己的假设,并设计了图甲所示
的实验A和B进行探究。实验时,观察到试管A中有气泡,试管B中没有气泡,从而验证了
自己的假设是成立的。
（1）小组同学设计图甲所示实验基于的假设是______________。
（2）小金同学认为图甲实验A和B对照设置不够严谨,溶液中的水可能会对气体生成产
生影响。于是在图甲实验基础上补充设计了如图乙对照实验C和D。但小科同学认
为对照实验D的设置没有必要,他提出这一观点的理由是 。
反思提高 设置对照实验首要问题是找准找全影响因素,通过控制变量,来进行对照实验
的设置,实现对照实验组设置的有效性和完整性。
迁移应用 一次课外实验的意外现象:镁条放入Na2CO3溶液中,快速产生气泡。
请结合设置对照实验的思想,完成“气体是由什么反应生成的”问题探究。
实验探究 查阅资料:①镁能与水缓慢反应生成氢气;②Na2CO3溶液呈碱性,其溶液中除了
Na+、CO32-、水分子外,还有OH-。小组同学设计了如图对照实验E、F和G。
（3）往镁条中分别加入等量的水、Na2CO3溶液、X溶液进行实验,一段时间后,观察到试
管E、G中有气体产生,但缓慢且少,试管F中产生气体既快又多。从对照实验设置
的角度分析,实验G所加“X溶液”应该是 。
（4）分析图实验可知,镁条放入Na2CO3溶液中,气体是由镁与水反应生成的。试管F中快
速产生气体,是因为Na2CO3溶液中存在能促进镁与水反应的离子,该离子是 。
12.某兴趣小组做了如图实验：
①在止水夹K1、K2处于关闭状态时，将针筒A中溶液挤入试管B中，接着打开止水夹K1，
发现D中的部分溶液吸入试管B中，充分反应后，试管B留下的溶液也显红色
②再打开止水夹K2，风哨振动鸣叫，C中的部分溶液被吸入B和D中，反应后B、D中溶
液都变为无色。回答：
（1）步骤①中，充分反应后，试管B里的CO2最终转化为 （填化学式）和水。
（2）解释步骤②中“风哨振动鸣叫”的原因： 。
（3）实验开始时C、D中两种溶液中溶质质量分数大小关系为：a% b%（选填“>” “=”
或“<”）
参考答案
一、选择题
1.A 2.C 3.B 4.D 5.B 6.B
二、实验探究题
7.闻气味 氢氧化钙 A中有白色沉淀生成，B中有气泡冒出 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O acde 不同的现象
8.澄清石灰水 浓盐酸（合理即可） 含酚酞的氢氧化钠溶液（合理即可）
9.（1）镁粉有剩余，溶液中不再有气泡产生 过滤 蒸发
（2）不再生成沉淀 过滤，取出沉淀，加入稀硫酸，至沉淀恰好完全溶解 蒸发
（3）不同，方案一中加入镁粉，增加了硫酸镁的质量
（4）MgO MgO+H2S04=MgS04+H20
10.（1）：C； （2）塑料瓶变扁了，鸡蛋进入到了瓶内，气球鼓起，A、B、C
（3）CO2被水溶解了；足量的盐酸，有气泡产生；CaCl2溶液，产生白色沉淀．
11.(1)气体是铁和稀稀盐酸反应生成的
(2)稀盐酸中含有水,铁锈在稀盐酸中无气泡
(3)NaOH溶液
(4)CO32-
12.（1）Na2CO3
（2）B中的CO2和氢氧化钠溶液反应使装置内气压下降，小于外界气压，然后气体从风哨进入。
（3）＞
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