第18讲 实验方案的设计与评价

中考精英,化学,包头

中考精英,化学,包头

考点1: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。若无法避免有毒 物质 ， 则应采取安全措施 ， 以防造成环境污染和 人身伤害。

中考精英,化学,包头

(3)可行性：设计的实验方案要切实可行，所选药品、仪器、装置要经济可靠。

(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。

中考精英,化学,包头

2.解题思路和方法 (1)明确目的原理：明确实验的目的要求，弄清题目给的新 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、画图表、推理等处理，得出正确的结论。

中考精英,化学,包头

考点2:实验方案的评价 1.这类试题的出现，使化学实验命题思想得到更新和升 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。

中考精英,化学,包头

(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。

中考精英,化学,包头

中考精英,化学,包头

【例1】(2014,泸州)下列实验方案或措施合理的是( ) A.除去CaO中混有的CaCO3,先加足量水，然后过滤 B.除去MnO2粉末中混有的KCl,先加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥 C.用无色酚酞试剂检测氢氧化钠是否变质 D.用碘化钾检测食品中是否含有淀粉 [答案]B 解析：除去CaO中混有的CaCO3,若加水，CaO+ H2O===Ca(OH)2这样就将CaO转化成Ca(OH)2,A错；除去MnO2粉末中的 KCl,加水溶解，过滤，MnO2难溶，KCl易溶，除掉了KCl,然后洗涤， 干燥得到MnO2,B正确；NaOH变质，是因为NaOH与空气中的CO2反应生 成Na2CO3,Na2CO3显碱性，也能使无色酚酞试剂变红色，C错；检测食品 中的淀粉是用碘，而不是碘化钾，是因为碘使淀粉变蓝色，D错；故选B。

中考精英,化学,包头

【例 2】(2013,长沙)下列实验方案合理的是( 选项 A B C 实验目的

) 所用试剂或方法 通入氧气、点燃 溶于水、过滤 加盐酸

除去二氧化碳中少量的一氧化碳 除去氯化钠中少量的氯化银 验证锌、铜、金的金属活动性

D 除去生石灰中少量的碳酸钙 加水或盐酸 [答案]B 解析：除去二氧化碳中少量的一氧化碳，不能通入氧气

点燃，这是因为当二氧 化碳(不能燃烧、 不能支持燃烧)大量存在时， 少量的一氧化碳是不会燃烧的且会引入新的气体 杂质氧气，故 A 所采取的方法错误。氯化钠易溶于水，氯化银难溶于水，可采取加水溶解、 过滤的方法进行分离除杂，故 B 所采取的方法正确。锌能与盐酸反应，铜、金均不能与盐酸 反应，只能验证锌比铜和金活泼，无法比较铜和金的金属活动性，故 C 所采取的方法错误。 生石灰是氧化钙的俗称，加水后，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，这样会把原物质除去， 不符合除杂原则；氧化钙和碳酸钙均能与盐酸反应，加盐酸也会把原物质除去，不符合除杂 原则，故 D 所采取的方法错误。

中考精英,化学,包头

【例3】(2014,衡阳)下列实验不能达到实验目的的是(

)

中考精英,化学,包头

A.探究水的组成 B.探究化学反应是否遵循质量守恒定律 C.探究分子运动 D.探究二氧化锰能否加快过氧化氢分解 [答案]B 解析：不能将Na2CO3粉末与稀盐酸放在烧杯中来探究质 量守恒定律 ， 因为 Na2CO3 + 2HCl===2NaCl + H2O + CO2↑ , 生成的 CO2气体逸出，使得物质的总质量减小，若想用Na2CO3粉末和稀盐 酸来作反应物 ，则必须在密闭的容器中进行。B错，A、C、D均正 确。

中考精英,化学,包头

【例4】(2013,吉林)下列实验设计方案合理的是( ) A.用碳酸钾和氢氧化镁制备氢氧化钾 B.用氯化钙溶液检验氢氧化钠是否部分变质 C.用氢氧化钡溶液区分硫酸铵、硫酸镁和硫酸钠 D.用氢氧化钠溶液和浓硫酸除去氢气中混有的氯化氢和水蒸气 [答案]D 解析：氢氧化镁难溶于水，不能与碳酸钾溶液发生复分 解反应，故方案 A不合理；氢氧化钠会与空气中的二氧化碳气体反 应生成碳酸钠而变质，氯化钙溶液与碳酸钠反应会产生白色沉淀 ， 可检验样品中是否有碳酸钠，但无法确定样品中是否还有氢氧化钠 ， 即无法确定氢氧化钠是否部分变质 ， 故方案 B不合理；氢氧化钡 溶液与硫酸镁、硫酸钠反应都会产生白色沉淀 ，无法区别硫酸镁和 硫酸钠 ，故方案 C不合理；氢氧化钠溶液可与氯化氢反应除去氯化 氢气体，浓硫酸具有吸水性，可除去水蒸气，故方案D合理。

中考精英,化学,包头

【例5】(2013,威海)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体 样品， 观察发现，样品表面出现了大量的白色粉末。某兴趣小组的同学 对该样品进行了探究，请回答下列问题： (1)实验证明，这份氢氧化钠已经变质，但不能确定是否完全变质，请 你从下列药品中选择合适的试剂，探究氢氧化钠是否完全变质。 药品：蒸馏水、酚酞试液、稀盐酸、氯化钙溶液。 你的实验方案是__。 用化学方程式表示该实验中所依据的化学反应原理：__。 (2)如果给你一份未知

浓度的稀硫酸 ，要求通过定量实验，测定氢氧化 钠变质的程度(即样品中氢氧化钠的含量),请你给出具体的实验方案。 实验方案 反应的化学方程式

中考精英,化学,包头

(3)实验证明，氢氧化钠部分变质，请你设计一个提纯该样品的实验方 案，以得到纯净的氢氧化钠固体。 提纯样品应采用的试剂是__。 实验方案 反应的化学方程式

[答案](1)向样品的水溶液中加入氯化钙溶液，至不再产生沉淀，静置；然 后取上层清液，滴加酚酞试液，如果溶液变红，则氢氧化钠部分变质，如 果溶液不变红，说明氢氧化钠完全变质 CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+ 2NaCl

中考精英,化学,包头

实验方案

反应的化学方程式

(1)称出空烧杯1的质量。 (2)称出空烧杯1和氢氧化钠样品的总质 量。 (3)量取足量的稀硫酸，倒入烧杯2中， 称出烧杯2和稀硫酸的总质量，记录数 Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+ H2O 据。 (4)将(2)中氢氧化钠样品加入烧杯2中， 充分反应后称量其总质量，记录数据。 (5)根据实验测得数据计算氢氧化钠含 量。

中考精英,化学,包头

实验方案

反应的化学方程式

(1)称出空烧杯的质量。 (2)称出烧杯和氢氧化钠的总质量。 (3)用试管取足量的稀硫酸，称量烧杯、 氢氧化钠样品和盛有稀硫酸试管的总质 Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+CO2↑+ 量。记录数据。 H2O (4)将试管中的稀硫酸倒入盛有氢氧化钠 样品的烧杯中，充分反应后称量其总质 量，记录数据。 (5)根据实验测得数据计算氢氧化钠含量。

中考精英,化学,包头

(3)氢氧化钙溶液(或氢氧化钡溶液)实验方案 反应的化学方程式

(1)溶解； (2)滴加适量的氢氧化钙(或氢氧化钡) 溶液，至不再有沉淀产生； (3)过滤； (4)蒸发溶液至氢氧化钠结晶析出为止。

Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+ 2NaOH或Na2CO3+ Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH

中考精英,化学,包头

解析：(1)氢氧化钠暴露在空气中会与二氧化碳反应生成碳酸钠而变质，因 此要探究氢氧化钠是否完全变质，就要检验样品中是否存在氢氧化钠。由 于氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液都能使酚酞变红色，因此首先要向样品水溶 液中加入过量的氯化钙溶液，使碳酸钠转化为碳酸钙沉淀而除去，再取上 层清液，滴加几滴酚酞试液，如果溶液变红色，说明氢氧化钠部分变质， 如果溶液不变红色，说明氢氧化钠完全变质。该实验涉及的是碳酸钠与氯 化钙反应，生成碳酸钙沉淀和氯化钠，据此可写出反应的化学方程式。(2) 如果要通过定量实验，测定氢氧化钠变质的程度，即需要测定样品中氢氧 化钠的含量。可向样品中加入足量的稀硫酸，充分反应后会生成二氧化碳 气体，因此只要测出实验前后物质总质量的变化量(减少的质量就是生成 的二氧化碳的质量),经过计算即可知道样品中氢氧化钠的含量，因此可 设计出具体

的实验方案，其中所涉及的是碳酸钠与稀硫酸反应，生成硫酸 钠、水和二氧化碳，据此可写出反应的化学方程式。(3)提纯氢氧化钠，即 除去样品中所含的碳酸钠杂质，可按溶解，加适量氢氧化钙(或氢氧化钡) 溶液至不再产生沉淀为止，过滤，蒸发等步骤进行操作，其中所涉及的是 碳酸钠与氢氧化钙(或氢氧化钡)反应，生成碳酸钙(或碳酸钡)沉淀和氢氧 化钠，据此可写出反应的化学方程式。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7fkm.html