2021年中考化学三轮复习学案 实验方案的设计与评价

《实验方案的设计与评价》专题
班级
姓名
学号
知识梳理
实验方案的设计
思路：
①明确
，弄清实验原理。
②选择仪器和
。
③设计实验
和操作
。
④记录实验
。
⑤分析得出
。
要求：
①
性：实验原理、方案和操作过程必须科学、严谨、合理。
②
性：实验方案要切实可行。
③
性：所用药品、仪器、装置安全可靠。
④
性：实验方案设计要求操作简便、装置简单、现象明显。
实验方案的评价
评价原则：
①目的明确。
②方法简便，现象明显。
③操作安全可靠。
④结论完整严密。
（2）评价一般包括以下几个方面：
①
的评价：所选药品是否可行；反应是否易于控制；所用药品是否安全；是否会给环境造成污染。
②
的评价：操作是否简便；是否节约药品；是否安全。
③
的评价：操作的先后顺序及实验步骤是否完善。
④
的评价：结论是否正确、全面。
二、考点透视
例1
下列课本中的实验均作了一定的改动，改动后仍然能达到实验目的的是（　　）
A．测定空气中氧气的含量
B．证明分子在不断地运动
C．验证质量守恒定律
D．探究燃烧的条件
例2
下列实验设计及操作中，现象足以说明其结论的是（　　）
选项
操作
现象
结论
A
向一未知固体中加入稀盐酸
有气泡产生
该固体一定是碳酸盐
B
将一根燃着的木条伸入集气瓶中
木条熄灭
该气体一定是二氧化碳
C
点燃某种塑料
无刺激性气味
该塑料一定是聚氯乙烯
D
向一未知溶液中先加入足量稀盐酸，再滴加氯化钡溶液
刚开始无明显现象，后产生白色沉淀
该溶液中一定存在SO42﹣
例3
下列实验方案合理的是（　　）
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
检验氧气
通入澄清石灰水
B
鉴别硬水和软水
取样，加入明矾
C
自制酸碱指示剂
将捣烂的牵牛花用酒精浸泡后过滤
D
除去氯化钾溶液中的碳酸钾
加入适量的稀硝酸
例4
实验创新可以使现象更明显，操作更简便。Y型管的使用能增强实验的对比性，增添实验的趣味性。某化学兴趣小组同学利用Y型管设计了如图三个实验进行探究活动，请回答下列问题：
（1）据如图1所示实验，其设计的目的是　
　。一段时间后，观察到Y型管右侧湿润的蓝色石蕊试纸变红，写出发生反应的化学方程式　
　。
（2）如图2所示实验中，一段时间后，缓慢倾斜Y型管，将右侧的稀硫酸部分倒入左侧，依据　
　（填实验现象），可得出结论：Zn的金属活动性比Cu强。
（3）如图3所示实验中，根据Y型管左右两侧现象对比，可得到的实验结论是　
　。该实验中，Y型管顶端气球的主要作用是　
　。
例5
回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO，某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题：
【活动一】回收铜并制取氧化锌，实验方案如下：
（1）步骤I所得滤液a中溶质的成分是
（填化学式）。
（2）步骤III加入试剂甲的名称是
。
（3）步骤IV加入适量NaOH溶液的目的是
。
【活动二】利用活动一回收的铜制取硫酸铜，设计方案如下：
方案
A：
方案
B：
已知：Cu
+H2SO4（浓）
?
CuSO4+SO2↑+2H2O
（4）方案A中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为
。
（5）小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理，理由是
（写一条）。
三、课堂训练
1．下列实验操作（方案）不能达到实验目的（结果）的是（　　）
选项
实验操作（方案）
实验目的（结果）
A
向试管中加入适量蒸馏水和2滴紫色石蕊溶液，通入CO2后振荡，再对试管加热
证明碳酸不稳定
B
向试管中加入2ml浓氨水，将蘸有酚酞溶液的棉花靠近试管的管口
证明分子在不停运动
C
将燃着的木条伸入集气瓶中
检验集气瓶中是否集满二氧化碳
D
将固体药品放在托盘天平的右盘称量
称量结果可能偏小
2．下列实验设计不能达到实验目的的是（　　）
A．探究可燃物燃烧需达到着火点
B．探究钢铁生锈需要氧气
C．验证生石灰遇水放热
D．验证质量守恒定律
3．依据实验目的，下列设计的实验方案中不合理的是（　　）
选项
实验目的
实验方案
A
区分氧气和氮气
分别把燃着的木条伸入盛放气体的集气瓶中
B
鉴别氯化铵和氯化钾固体
分别与少量熟石灰混合后，研磨、闻气味
C
比较铜和银的金属活动性
把洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，观察现象
D
除去烧碱溶液中少量的碳酸钠
向溶液中滴加适量的氯化钙溶液，充分反应后过滤
4．如图所示实验方案不能达到实验目的的是（　　）
A．证明待测溶液呈酸性
B．探究水的组成元素
C．探究硝酸钾溶解度与温度的关系
D．验证质量守恒定律
5．下列实验方案不能达到目的的是（　　）
A．除杂：用浓硫酸除去O2中混有的少量水蒸气
B．鉴别：用熟石灰鉴别NH4Cl固体和NH4NO3固体
C．检验：用高锰酸钾溶液检验CO2中是否混有SO2
D．制备：实验室用锌粒和稀硫酸制备少量H2
6．下列实验方案能达成实验目的的是（　　）
A．鉴别KCl和NH4Cl两种化肥：取样，加入适量熟石灰研磨
B．检验NaOH溶液部分变质：取样，加入少量BaCl2溶液
C．除去CaCl2溶液中混有的少量盐酸：加入过量的Ca(OH)2溶液
D．配制溶质质最分数为5%的KCl溶液：称取5g
KCl，放入100mL水中搅拌溶解
7．U形管在实验中有广泛的应用。
实验一：探究分子的性质
实验二：验证氧化钙的性质
实验三：探究金属的活动性强弱
实验四：实验室制取二氧化碳
（1）实验一：说明分子具有的性质是
。
（2）实验二：观察到的现象是
，反应的化学方程式为
。
（3）实验三：能证明金属活动性Fe＞Cu＞Ag的现象是
，反应一会儿后取出两种金属，溶液中溶质的存在情况是
。
（4）实验四：为了达到“随开随用，随关随停”的要求，装置的改进措施是
。
8．化学兴趣小组的同学们在实验室中进行了下列有关金属的实验活动。
（1）采用相互刻画的方法，比较纯铜片和纯铝片的硬度。写出看到的现象及得出的结论：
。
（2）设计实验证明铁具有导热性、延展性。老师们给提供了细铁丝、小铁块，其它可自选，写出操作步骤及现象。
操作步骤
实验现象
实验结论
铁具有导热性
铁具有延展性
（3）在做锌与稀盐酸反应的实验时，发现相邻小组气泡产生的速率比自己小组的快。对比现象提出一个猜想，并设计实验验证你的猜想。
实验可供选择的物品：锌粒、锌粉、5%稀盐酸、10%稀盐酸、试管、药匙等
猜想
实验方案及现象
实验结论
从含Hg(NO3)2、Cu(NO3)2的实验废液中回收汞和铜，设计的实验方案如下：
①加入过量铁粉的目的是
。
②加适量稀硫酸的目的是
，反应化学方程式为
。
③若给黑色固体通入的试剂a为单质，则该单质是
。
参考答案
一、知识梳理
1．（1）实验目的
药品
装置
步骤
现象和数据
实验结论
（2）科学
可行
安全
简约
2．（2）原理
装置
操作
实验结果
二、考点透视
例1
A
例2
D
例3
C
例4
验证二氧化碳和水反应
CO2+H2O==H2CO3
产生大量气泡，气球膨胀
燃烧需要温度达到着火点
防止红磷燃烧产生的五氧化二磷污染空气
例5
（1）ZnSO4、CuSO4、H2SO4
（2）稀硫酸
（3）中和过量的硫酸，并将硫酸锌全部转化为氢氧化锌
（4）CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
（5）生成的SO2会污染环境
三、课堂训练
1．C
2．D
3．D
4．A
5．B
6．A
7．
分子在不断地运动
U形管内液面左降右升
CaO+H2O
==
Ca(OH)2
铁丝表面有红色固体析出，左侧溶液由蓝色变成浅绿色，银丝表面无明显现象
一定含FeSO4，可能含CuSO4
将多孔隔板和大理石换到U形管右侧
8．
纯铝片划痕更明显，说明纯铜片比纯铝片硬度大
（2）
操作步骤
实验现象
实验结论
把细铁丝一段伸入酒精灯火焰中，用手摸另一端
手发烫
铁具有导热性
用小铁锤捶打小铁块
小铁块变扁平状
铁具有延展性
（3）
猜想
实验方案及现象
实验结论
反应物浓度越大，反应速率越快
取相同的锌粒分别放在两个相同的试管中，同时分别向两个试管中滴加5%、10%的相等体积的稀盐酸
滴加10%稀盐酸的试管中产生气泡的速率快
反应物浓度越大，反应速率越快
①使Hg(NO3)2、Cu(NO3)2完全反应
②使过量的铁粉完全反应
Fe＋H2SO4==FeSO4＋H2↑
③H2