初中化学复习：实验的设计评价与探究-热点逐题过关

专题六实验的设计、评价与探究类型一实验的设计、评价1.解题方法:(1)实验方案的设计。①明确化学实验设计的基本要求。②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,设计合理的装置,并且从几种方案中分析选择出最佳方案。(2)实验方案的评价。①明确评价的基本内容。②最佳方案的选择原则。几个实验方案都能达到目的,选出一个最佳方案,所谓最佳,就是装置简单,药品容易取得、价格低廉,现象明显,干扰小,无污染。2.注意事项:(1)实验方案的设计。①实验操作顺序。装置选择与连接→气密性检查→加固体药品→加液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理等。②加热操作的先后顺序。若气体制取实验需加热,应先加热气体发生装置,用得到的气体排出装置中的空气后,再给实验中需要加热的物质加热。③仪器选用及连接顺序。(2)实验方案的评价。关注实验方案的易错点:【典例1】(2017·泰安中考)设计对比实验,控制变量是学习化学的重要方法,下列对比实验不能达到实验目的的是()【解析】选C。设计对比实验,必须控制变量,只有一个条件不同,才可知道该条件对实验是否有影响。A.探究同种物质在不同溶剂中的溶解性,正确;B.探究物质燃烧的条件,正确;C.还要做一个无水的对比实验,才能探究出铁生锈的条件,错误;D.如果盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶变瘪程度大,说明二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应,正确。【典例2】(2016·南充中考)下列实验方案正确的是()选项实验目的所用试剂或方法A除去氯化氢气体中的水蒸气通入过量的氢氧化钠固体B检验某气体是否为二氧化碳用燃着的木条伸入该气体中选项实验目的所用试剂或方法C除去K2SO4溶液中的MgSO4滴加适量的NaOH溶液D不用其他试剂,鉴别①稀硫酸②NaOH溶液③FeCl3溶液鉴别出的先后顺序可以是③②①【解析】选D。A项,氢氧化钠固体具有吸水性,但能与氯化氢气体反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,实验方案错误;B项,用燃着的木条伸入该气体中,不能检验是否为二氧化碳,氮气等气体也能使燃着的木条熄灭,实验方案错误;C项,MgSO4能与适量的NaOH溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠,不符合除杂原则,实验方案错误;D项,FeCl3溶液是黄色的,能与FeCl3溶液反应产生红褐色沉淀的是NaOH溶液,无明显变化的是稀硫酸,则鉴别出的先后顺序可以是③②①,实验方案正确。类型二科学探究题1.命题角度及解题方法:(1)探究物质的组成和性质。①探究物质的组成。②探究物质的性质:探究物质的酸碱性,可能是酸性、中性或碱性;探究物质的热稳定性、还原性等。(2)探究化学反应的有关影响因素。影响反应速率的因素一般有反应物浓度、固体物质的表面积、温度、催化剂。进行实验探究时一般用控制变量法,使其他因素保持不变,改变其中一个因素。(3)探究物质的变质问题。对物质变质的探究常结合NaOH、Ca(OH)2、CaO的变质进行探究。这类问题在猜想时可从没有变质、部分变质和完全变质这3个方面入手。(4)探究规律和实质。有关规律类的探究主要以金属活动性顺序的探究为主,有关实质类的探究主要是以反应是否进行的探究或反应中产生作用的粒子的探究为主。2.解答探究题的一般步骤:(1)审清题意,明确实验目的。(2)弄清反应原理,充分利用题目给出的信息。(3)围绕主要问题思考选择适当的实验方法。选择需要的仪器与药品。(4)设计合理的实验装置和实验探究操作步骤。(5)记录实验现象,分析实验结果,得出正确的结论。【典例3】(2016·西宁中考)某化学兴趣小组在探究稀盐酸的化学性质时,做了如图一所示的三个实验。(1)A试管中的反应现象是______________。(2)C试管中反应的化学方程式是________。(3)实验结束后,小组同学将B、C两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中(如图二所示),观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成。同学们将烧杯内的物质进行过滤,对所得滤液的溶质成分进行探究。【提出猜想】甲同学猜想:有NaCl乙同学猜想:有NaCl、CaCl2丙同学猜想:有NaCl、CaCl2、HCl你的猜想:有____________________________。【交流讨论】你认为________同学的猜想一定不正确,理由是__________________________________________________________________________________。【设计实验】请设计实验证明你的猜想正确。实验步骤实验现象实验结论取少量滤液于试管中,向其中滴加__________________我的猜想成立【反思与总结】判断反应后溶液中溶质的成分,除要考虑生成物外,还需考虑________。【解析】(1)A试管中铁与稀盐酸反应生成氢气和氯化亚铁,因此可看到有气泡产生的现象,氯化亚铁溶液是浅绿色溶液,因此可看到溶液由无色逐渐变为浅绿色。(2)C试管中稀盐酸与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳,化学方程式是Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑。(3)B试管中发生的反应是稀盐酸与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,C试管中发生的反应是碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。将B、C两支试管中的废液同时倒入一个洁净的烧杯中,观察到先有气泡产生,后有白色沉淀生成。说明B试管中的盐酸过量,C试管中的碳酸钠过量,稀盐酸先与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,然后氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。故将烧杯内的物质进行过滤,所得滤液的溶质成分可能是NaCl或NaCl、CaCl2或NaCl、Na2CO3。由于最后生成了白色沉淀,故不可能含有稀盐酸,因此丙同学的猜想一定不正确;要证明溶液中含有碳酸钠,可向溶液中滴加无色酚酞试液或紫色石蕊试液或滴加稀盐酸等;在判断反应后溶液中溶质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑反应物是否过量,即反应物是否有剩余。答案:(1)铁表面有气泡产生,溶液由无色逐渐变为浅绿色(2)Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑(3)【提出猜想】NaCl、Na2CO3【交流讨论】丙白色沉淀是CaCO3,能与盐酸反应,两者不能共存(表述合理即可)【设计实验】实验步骤实验现象实验结论取少量滤液于试管中,向其中滴加无色酚酞试液溶液变红我的猜想成立(合理即可)【反思与总结】反应物是否有剩余(表述合理即可)