河北省中考化学第五单元科学探究第18讲实验方案的设计与评价专项训练新人教版

第18讲实验方案的设计与评价考点内容年份题型题号分值考查方式实验方案的设计与评价2022选择题52以选择题形式考查实验设计能否达到目的2022实验探究题352以实验探究题的形式考查验证氢氧化钙的方案设计2022选择题142以选择题形式考查了对理化实验的分析本讲内容在我省中考中多以选择题和实验探究题的形式出现，占试卷分值约为2分，预计在2022年我省中考仍将以理化综合题的形式，采取实验拼图的形式(也叫实验拼，即物理实验和化学实验拼在一起)考查对实验的设计及综合评价能力。　实验方案的设计1．实验设计的基本要求：(1)科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。(2)安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。(3)可行性：设计的实验方案要切实可行，所选药品、仪器、装置经济可靠。(4)简约性：实验设计应简单易行。装置简单，实验操作简便，实验现象明显。2．解题思路和方法：(1)明确目的原理：明确实验的目的原理，弄清题目所给的新信息。(2)选择仪器药品：选择合理的化学仪器和药品。(3)设计装置步骤：设计出合理的实验装置和实验操作步骤。(4)记录现象数据：全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。(5)分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。　实验方案的评价这类试题的出现，使化学实验命题中批判思想得到更新和升华。对实验方案的评价一般从以下角度进行：1．可行性：(1)实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、科学；(4)实验现象是否明显；(5)实验结果是否与实验目的一致等。2．“绿色化学”：(1)原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否适中；(3)原料利用率以及生成物质的产率是否较高；(4)合成过程中是否会造成环境污染。7\n命题点1　实验方案的设计　(2022·河北)如图所示实验设计不能达到目的的是(　　)　　思路点拨：碳酸钠和氢氧化钠溶液均显碱性，均能使酚酞溶液变红色；氯化氢气体能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，氢气不能，可使用氢氧化钠溶液除去氢气中的氯化氢气体，且进气管与出气管的方向符合“长进短出”，B项实验设计能达到实验目的；红磷能够在空气中燃烧，生成固体五氧化二磷，因此用红磷可以测定空气中氧气的含量；红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，且该反应在密闭容器内进行，能直接用于验证质量守恒定律。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．(2022·石家庄二模)下列对如图所示实验的分析中正确的是(　　)A．图甲中，用木炭代替红磷同样可以测定出空气中氧气的体积分数B．图乙中，实验生成氢气和氧气可以说明水由氢分子和氧分子构成C．图丙中，将受力物(塑料板)转一个角度，是为探究二力平衡时，二力大小是否相等D．图丁中，调换磁铁N、S极位置，是为探究通电导体在磁场中受力方向是否与磁场方向有关2．(2022·荆门)下列设计的实验方案中(括号中为方法或试剂)，你认为可行的是(　　)A．验证铁、铜、银的金属活动性顺序(硫酸亚铁溶液、硝酸铜溶液、银丝)B．鉴别固体：氢氧化钠、氯化钠、硝酸铵(水)C．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳(点燃)D．分离氧化钙中混有的碳酸钙粉末(加水溶解，过滤)命题点2　实验方案的评价7\n　(2022·泰安)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(　　)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．②③B．①②③C．①③④D．①②③④思路点拨：评价实验方案要从反应的可操作性、生成物的性质、环保节能等方面分析。第一个方案中铜和氧气加热生成氧化铜，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，因此反应过程中没有污染物，且原料的利用率高；第二个方案中放出的有毒气体二氧化硫会造成对空气的污染，因此，从保护环境的角度来看，方案二不合理。对实验方案的评价一般从反应原理的正确性，操作方法的可行性、简便性、安全性，推理过程的科学性、严谨性，对环境的影响，经济、节能等几个方面进行。解题时要认真审题，思考问题要全面。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3．从反应原理和产物纯度两个角度考虑，下列制取Fe2(SO4)3溶液的方案中最佳的是(　　)A．过量的Fe粉与稀硫酸反应，过滤B．过量的Fe2O3与稀硫酸反应，过滤C．过量的稀硫酸与Fe2O3反应D．过量的Fe粉与CuSO4溶液反应，过滤4．(2022·株洲)下列实验操作和分析都正确的是(　　)操作分　析A用带火星的木条伸入集气瓶底部来检验CO2是否收集满因为CO2的密度比空气大B取一小块乒乓球碎片和滤纸碎片，分别用坩埚钳夹住放在酒精灯火焰上加热目的是证明这两种可燃物的着火点不同C蒸发操作时，要用玻璃棒不断搅拌目的是为了加快水的蒸发D木炭还原氧化铜时，加热用的酒精灯可加网罩，最好使用酒精喷灯网罩的作用是使火焰集中并提高温度7\n第18讲　实验方案的设计与评价　　　　　　　　　　　　　　　　　　　一、选择题1．(2022·连云港)下列实验中利用提供的方案不能达到目的的是(　　)选项实验目的实验方案A稀释浓硫酸将浓硫酸沿器壁慢慢注入水里，并不断搅拌B鉴别氮气和氧气将带火星的木条插入集气瓶中，看是否复燃C测某溶液的酸碱度滴入酚酞试液，观察溶液颜色的变化D除去固体氯化钾中少量的二氧化锰加水溶解后，过滤，蒸发2.(2022·廊坊广阳区二模)下列实验方案合理的是(　　)选项实验目的所用试剂或方法A鉴别热塑性塑料和热固性塑料加热，观察外形变化B实验室制取CO2块状大理石和稀硫酸C除去氯化亚铁溶液中的氯化铜加入过量的锌，过滤D区分硬水和软水观察液体是否浑浊3.(2022·石家庄42中一模)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)选项实验目的实验操作A验证NaCl溶液中混有盐酸取少量溶液，滴加无色酚酞溶液B除去铁制品上的铁锈将铁制品长时间浸泡在足量的稀硫酸中C比较黄铜与铜的硬度用黄铜片与铜片互相刻划表面D除去粗盐中的难溶性杂质将粗盐研碎、溶解、蒸发4.(2022·乐山)根据生活经验和所学知识判断，下列课外实验不能成功的是(　　)A．用pH试纸检验酸牛奶是否变质B．用肥皂水鉴别硬水和软水C．用食醋除去暖水瓶中的水垢D．用紫甘蓝和酒精溶液制酸碱指示剂5．(2022·东营)用下列实验装置进行相应的实验，达不到实验目的的是(　　)7\n　　　　　　　　　　　　A．用图1所示装置除去CO2中含有的少量HCl气体B．用图2所示装置加热蒸发NaCl饱和溶液制备NaCl晶体C．用图3所示装置制取少量CO2气体D．在实验室中，用图4所示装置除去少量黄河水中的泥沙6．(2022·无锡)下列实验方案不合理的是(　　)A．用观察颜色的方法鉴别磷矿粉和硝酸钾B．用植物的花瓣制作指示剂，检验溶液的酸碱性C．用水鉴别NH4NO3、NaOH、NaCl三种固体D．用FeSO4溶液、Cu和Ag比较Fe、Cu和Ag的金属活动性7．(2022·沧州二模)如图所示的实验中，得出的结论不正确的是(　　)A．甲：导线触接电源，位于导线周围的小磁针发生偏转，说明通电导线周围存在磁场B．乙：铜片表面出现银白色物质，溶液由无色变成蓝色，说明铜比银活泼C．丙：口吹硬币跳过栏杆，说明气体流速大的地方压强大D．丁：下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，密度比空气大8．(2022·广州)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是(　　)选项实验操作现象结论A向收集满CO2的软塑料瓶中加入约1/3体积的NaCl溶液，旋紧瓶盖，振荡塑料瓶变瘪CO2能与NaCl反应B50℃时，将17gKCl固体加入50g蒸馏水中，完全溶解后缓慢降温降温至20℃时开始有晶体析出　　20℃时，KCl的溶解度为17gC将白磷浸没在热水中，再向热水中的白磷通氧气通氧气前白磷不燃烧，通氧气后白磷燃烧　　氧气是燃烧需要的条件之一D烧杯内壁有无色液滴产该气体是CH47\n点燃从导管放出的某气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯生　　　　9.(2022·大庆)下列装置不能达到实验目的是(　　),A.制取二氧化碳,气体并收集))　　,B.钢铁的腐蚀),C.电解水实验)　　　(D.测定空气中氧气的含量)10．(2022·泰安)下列是分析久置于空气中的NaOH固体的相关实验(不考虑水分)，其中合理的是(　　)序号实验目的实验方案①证明变质取少量固体，加水溶解，滴加足量稀盐酸，观察是否有气泡产生②确定成分取少量固体，加入石灰水，过滤，向滤液中滴加酚酞试液③测定纯度取ag样品与足量氯化钡溶液充分反应，将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到mg固体④除去杂质取固体，加水溶解，滴加氯化钙溶液至恰好完全反应，过滤　　A．①②　　B．①③　　C．②④　　D．③④二、填空及简答题11．(2022·广东)现有工厂丢弃的废铜屑(铜屑表面呈绿色，其中混有少量生锈铁屑)。课外活动小组同学欲利用其制取胆矾，他们设计了下面的两种制取流程。已知Cu＋Fe2(SO4)3===2FeSO4＋CuSO4，请回答：(1)铜屑表面呈绿色的物质的化学式是Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，操作①所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。(2)溶液A的溶质有________(只写一种)；铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为________________________________。(3)两种方法比较，符合绿色化学要求的是方法________；方法II的化学方程式为2Cu＋2H2SO4＋________===2CuSO4＋________，操作②实验步骤为________，降温结晶。12．(2022·宁波)宁波有较长的海岸线，每年能生产大量的食用盐。从海水中结晶的食盐一般混有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，为了除去上述杂质，设计了如下实验方案：先将固体溶解，然后向溶液中依次加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液，充分反应后过滤，将滤液蒸发结晶，得到较纯净的食盐。(1)溶解、过滤和蒸发操作中都要用到玻璃棒。过滤时，玻璃棒的作用是________。(2)加入BaCl2溶液的目的是为了除去________杂质。(3)以上方案不够完善，应在过滤后增加一个步骤：往滤液中加入适量的________。137\n．(2022·杭州)小金在实验室分别用甲盐的晶体配置了溶质质量分数为5%的A溶液和30%的B溶液，但忘了贴标签，请你运用两种不同的科学原理，分别设计两个简单实验来判别这两瓶溶液。请写出简要的实验方案和明确的判别依据。有下列仪器、物品供选择：量筒、天平、小烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、漏斗、玻璃棒、滤纸、温度计、新鲜胡萝卜、甲盐的晶体。(实验室的室温为30℃，30℃甲盐的溶解度为50g)方案1：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。判别依据：________________________________________________________________________。方案2：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。判别依据：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14．(2022·德阳)工业烟气通常含有二氧化硫，在排放前需经脱硫处理。如图是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径(部分产物已略)。双碱法：钠碱法：请回答下列问题：(1)反应Ⅰ的化学方程式是________________________。(2)反应Ⅱ所属的基本反应类型是__________，CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是________。(3)已知原料NaOH的价格为2.9元/kg、Ca(OH)2的价格为0.36元/kg。两种工艺中，处理相同质量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案第18讲　实验方案的设计与评价各个击破例1　A例2　A题组训练　1.D　2.B　3.B　4.D整合集训1．C　2.A　3.C　4.A　5.A　6.D　7.C　8.C　9.D　10.B11．(1)漏斗　(2)FeSO4　Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O　(3)II　O2　2H2O　蒸发浓缩12．(1)引流　(2)硫酸钠(或Na2SO4)　(3)稀盐酸(或稀HCl)13．取等量的A、B溶液，然后加入甲盐，不断搅拌，直至出现不溶固体为止，加入甲盐多的是A溶液，加入甲盐少的是B溶液　饱和溶液的定义　取两份等量的溶液于烧杯中，向溶液中加等规格的两块胡萝卜，先萎蔫的为30%的B溶液　外界溶液浓度越大，植物细胞失水越快，则胡萝卜萎蔫得越快14．(1)SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O　(2)复分解反应　5∶4∶6　(3)通过反应II实现了NaOH的循环利用，减少了NaOH的用量，所以成本降低7