实验设计及实验方案的评价2014年中考化学备考提升系列(原卷版)

实验设计及实验方案的评价☆考点透视☆一、新课标的要求：1、在教师指导下或通过小组讨论，提出活动方案，经历制订科学探究活曲计划的过程。2、能根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。具有控制实验条件的意识。3、能对观察和测量的结果进行记录，并运用图表等形式加以表述。4、有对探究结果的可靠性进行评价的意识。5、能对探究学习活动进行反思，发现自己和他人的长处与不足，并提出改进的具体建议。二、考情分析：1、考查情况：化学学习离不开实验活动。实验设计及实验方案的评价是通过实验的方法解决化学问题的一种途径。也是中考化学试题中必不可少的内容之一。2、考查形式：本类知识的考查形式主要有实验方案的设计、补充、对比、改进；实验现象的预设及反思。题型以实验题为主。3、命题方向：本类知识的命题方向是通过设置生活、生产中问题、实验、图表等情景，考查学生对相关知识的理解和掌握情况，以及学生阅读、分析、解决化学问题的能力和对知识的迁移能力。4、试题难度：本类试题综合性强、步骤较多、要求高。难度一般为难档。☆知识梳理☆一、设计实验的一般思路：1、明确实验目的；2、知识整理；3、制定计划（选择实验用品、实验仪器并设计操作步骤）；4、进行实验；5、得出结论；6、反思交流。二、实验方案评价的要点：1、方案的可行性。在原理上是否可行。2、安全性。实验是否安全、易于操作。3、环保性。从环保角度来说，是否会给环境造成污染。4、经济性。从经济的角度来说，是否达到节约资源或能源、成本低等要求。☆考点突破☆【典型例题1】（2013•东营）化学是一门以实验为基础的科学，实验是学习化学的一条重要途径．下面我们就实验室制取二氧化碳的收集问题做如下讨论．根据二氧化碳的性质，它可溶于水也能与水反应生成碳酸，通常采用排空气集气法收集．二氧化碳真的就不能用排水法收集吗？资料一：文献表明1体积水要完全溶解于1体积二氧化碳，至少需要约7天左右的时间．如果是1天时间，则1体积水大约只能溶解体积左右的二氧化碳．资料二：对任何气体的收集，凡能用排水法收集的气体，最好用排水法收集，这样既可以观察集气的快慢，又可以提高被集气体的纯度．资料三：二氧化碳不溶于饱和的碳酸氢钠溶液（1）你认为在中学化学实验中是否可以用排水法收集二氧化碳气体，你的观点是。（2）要使实验室收集二氧化碳达到最优化，你是否还有更好的建议。【典型例题2】（2013辽宁大连）如图所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端绑上粗铜丝，另一端系一火柴，点燃火柴，待快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中（预先放入一些水）．观察到：I、II中铁丝都剧烈燃烧，且II中铁丝燃烧比I中的更剧烈；III中铁丝没有燃烧。（1）为什么III中铁丝不能燃烧？（2）分析II中铁丝燃烧比I中的更剧烈的原因。【典型例题3】（2013山东济宁）⑴实验室中，我们通常使用下面三种方法来制取氧气；2H2O2======MnO22H2O+O2↑2KClO3======MnO2△2KCl+3O2↑2KMnO4=====△K2MnO4+MnO2+O2↑图1是气体制备时的常用装置：根据你对上述内容的理解，回答下列问题：①装置C的名称是；②一般采用双氧水制取氧气的理由是；③采用高锰酸钾制氧气选用的发生装置是；④采用氯酸钾制得的氧气有刺激性气味，是因为氯酸钾分解时会产生少量的氯气。可利用（填序号）装置，并向其中加入溶液除去；⑤三种制氧方法中都出现二氧化锰，他们的作用有何不同？。信息提供：氯气有毒，会对上呼吸道黏膜造成伤害，症状严重时会致人死亡，少量氯气可通过碱溶液除去。⑵苏打水是碳酸氢钠（NaHCO3）的水溶液，有弱碱性。医学上外用可消毒杀菌，饮用可改变酸性体质，保持人体内的酸碱平衡。图2是某品牌苏打水的图片和配料表，读图完成下面问题：①根据配料表可以发现：苏打水成分中的无机物有，有机物有（每空至少填写两种．．物质）；②请你设计实验证明该品牌苏打水含有碳酸氢钠：实验步骤实验现象实验结论及化学反应方程式方法点拨：1、设计实验时，应先确定实验的目的；然后根据实验中相关物质的性质预设实验步骤和可能出现的现象。来源:中&学&学&科&网来源:中§学§学§科§网2、对于需要补充实验现象、实验操作步骤等形式的试题，要结合物质的性质进行细致的推理和论证。要符合试题预设的步骤。3、实验方案的评价可结合相应的角度进行了评价。☆跟踪练习☆1、（2013•德州）对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响．教材中“木炭还原氧化铜”的实验（如图）．（1）根据你所学化学知识猜测：试管A中，除C、CuO外，还可能（写化学式，下同）参与反应．除木炭可以还原氧化铜外，经反应生成的也可以还原氧化铜，写出相应的化学方程式．要排除环境对该反应的影响，你认为应采取何种措施？。（2）请你推测，进入试管B的气体，除二氧化碳外，还可能有。要想使进入试管B中的二氧化碳全部被吸收，应采取什么措施？。2、（2013广东广州）实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发现一瓶未密闭的KOH固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究。假设1：只含KOH；假设2：含KOH和K2CO3；假设3：只含K2CO3（1）成分中可能含有K2CO3的原因是（用化学方程式回答）________________________。（2）取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到__________________，说明假设2或假设3成立。（3）进一步探究的过程如下：①“操作1”的名称是____________。②“固体A”的化学式是___________。③加入足量CaCl2溶液的作用是_______________________________。（4）变质试剂也有利用价值，从KOH和K2CO3的组成和性质看，这瓶变质试剂的用途是________（写出一条）。3、（2013辽宁大连）取铜、锌混合粉末，在空气中充分灼烧后，加入稀硫酸至固体恰好溶解，再加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。（1）滤渣中一定有；滤液中溶质一定有。（2）设计实验方案，探究滤渣成分和与滤渣成分对应的滤液中溶质成分，写出实验操作、预期现象及结论。4、（2013贵州贵阳）某小组同学用盐酸和氢氧化钙，对酸和碱的中和反应进行探究．请你参与甲同学向装有氢氧化钙溶液的烧杯中加入盐酸，无明显现象．结论：两种物质未发生反应。乙同学向滴有酚酞的氢氧化钙溶液的试管中慢慢滴加盐酸，溶液由色变为无色。结论：两种物质发生了反应．反应的化学方程式为。大家认为乙的实验证明盐酸与氢氧化钙发生了中和反应，并对甲的实验继续探究。[提出问题]甲实验后的溶液中有什么溶质？[作出猜想]猜想一，只有CaCl2；猜想二有CaCl2和Ca（OH）2；猜想三，有CaCl2和HCl。[实验探究]为验证猜想，丙同学设计了方案1和方案2，并按方案进行实验。方案编号方案1方案2方案3实验操作（分别取少量甲实验后的溶液于试管中）实验现象对比标准比色卡：pH＜7产生白色沉淀实验结论溶液中有HCl溶液中有CaCl2[实验结论]丙认为猜想三正确。[实验评价]丙的实验操作和方案中有不足之处，其不足之处是。大家讨论后通过方案3即证明了猜想三正确，其实验中应观察到的现象为。[实验拓展]为节约资源和避免实验废液对环境污染，小组同学将方案1和方案3及甲实验后烧杯中剩余溶液混合（混合时未见明显现象），并对混合液中的盐分离回收，请将相关内容填入下表。要分离的盐所用试剂主要操作5、（2013河南）酸、碱、盐是几类重要的化合物，他们之间能发生复分解反应。（1）复分解反应发生的条件是有沉淀析出，或有气体放出，或有生成。（2）某化学小组进行“酸和碱的中和反应”实验：将盐酸滴入一定量的澄清石灰水中，实验无明显现象。取反应后的部分溶液加热、蒸干、得到白色固体。以下是探究白色固体成分的实验，已知CaCl2溶液呈中性。请填写下表：实验操作测定结果白色固体成分用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度，操作方法是pH＞7CaCl2实验反思：无明显现象的中和反应可借助酸碱指示剂判断反应终点。（3）“粗盐提纯”指除去NaCl中的泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。某同学设计了除去三种可溶性杂质的实验方案：先将固体溶解，然后向其中依次加入过量的BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液，充分反应后过滤，蒸发结晶。请回答：部分物质的溶解性表（室温）OH－Cl－SO24CO23H＋溶、挥溶溶、挥Ba2＋溶溶不溶不溶Ca2＋微溶溶微溶不溶来源:中&学&学&科&网Mg2＋不溶溶溶微溶①溶解、过滤和蒸发操作中都用到一种玻璃仪器，该仪器在蒸发操作中的作用是什么？②加入Na2CO3溶液的目的是什么？③以上方案还需完善，请说明原因并加以补充。（4）LiOH和NaOH的化学性质相似。“神舟”飞船内，可用盛有LiOH的过滤网吸收航天员呼出的气体，以降低CO2含量。请计算：用LiOH完全吸收176gCO2生成Li2CO3和H2O，理论上至少需要LiOH的质量是多少？6、（2013湖南长沙）小宁和小明同学学习完酸、碱、盐后发现：碱溶液能使酚酞试液变红，Na2CO3溶液也能使酚酞试液变红。碱溶液使酚酞试液变红，是因为碱在水中解离出OH－，那么Na2CO3溶液中究竟是哪种粒子使酚酞试液变红呢？小宁设计了如图三个实验，请你、小宁和小明一起探究并完成下列问题：（1）Na2CO3属于（填“酸”、“碱”、“盐”）；（2）实验Ⅰ的目的是为了；（3）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是探究水分子是否能使酚酞试液变红，小明同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为小明的理由是；（4）实验Ⅲ滴入Na2CO3溶液，震荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴加过量的CaCl2溶液后，震荡，红色逐渐消失，同时还观察到生成了（提示：CaCl2溶液呈中性）。由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论：溶液中的CO32﹣以使酚酞试液变红；（5）小明同学在和老师交流上述结论时，老师说：“其实Na2CO3溶液能使酚酞试液变红也是由于溶液中存在OH－”，你认为Na2CO3溶液中存在OH－的原因是。7、（2013•聊城）实验室内有一瓶化肥的标签已脱落，只知道它是NH4Cl、（NH4）2SO4和KNO3中的一种．现进行如下实验：（1）取少量样品在研钵中与混合研磨，有刺激性气味的气体放出．（2）另取少量化肥样品与试管中，加入少量水溶解，再滴入图中的溶液，产生白色沉淀．根据以上实验，可知该化肥为．8、（2013•营口）金属在生产生活中有着广泛的应用．（1）据有关报道，每年因锈蚀而报废的铁制品约占年产量的20%～40%，铁制品生锈的条件是．（2）写出用稀盐酸除铁锈的化学方程式．（3）同学们通过实验来验证Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序．实验室提供的药品有：Cu（NO3）2溶液、AgNO3溶液、Fe（NO3）2溶液、稀盐酸、铜丝、铁丝、银丝．Ⅰ、小华同学设计并完成了如下实验：①把铁丝插入装有稀盐酸的试管中；②把铜丝插入装有稀盐酸的试管中；③把银丝插入装有稀盐酸的试管中；④把铜丝插入装有AgNO3溶液的试管中．观察到①中的实验现象是，④中的化学方程式是．你认为小华所做的实验（填序号）是多余的．Ⅱ、后来，小贝只选用了上述药品中的三种，通过两步实验，也达到了实验目的．他选用的三种药品是（写出一种药品组合即可）．9、（2014届甘肃省镇原县平泉中学第一学期期末试题）某化学兴趣小组对金属的性质做了如下探究，请你填写空格：（1）用下图所示实验探究铁生锈的条件（每支试管中均放有完全相同的洁净铁片）：①甲同学认为，试管A发生的现象就能够说明铁的锈蚀是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。乙同学不同意他的观点，认为必须全面观察试管_____________（选填试管编号）发生的现象，并经过科学严谨的推理，才能得出上述结论。②试管D和E实验的目的是进一步探究铁在_____________________的环境中是否更容易锈蚀。③为防止金属锈蚀，除了采用覆盖保护膜等措施以外