专题16 实验方案的设计与评价（考点详解）-备战2021年中考化学考点微专题（解析版）

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专题16 实验方案的设计与评价
【中考考情分析】
实验方案的设计和评价是近年来中考试题的一种主要题型。
1．实验设计题考查的方向是以化学实验为基础，联系科学研究、生产生活、环境保护的实际去发现并提出问题，设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的结论。它包括物质的制备物质的鉴别、物质的分离、物质的组成分析、气体的净化与转化等实验方案的设计。
2．实验方案的评价包括实验原理的评价、方案设计的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。

一、实验方案的设计
二、实验方案的评价
实验方案的设计
1、实验设计的总体思路：
明确实验目的（即弄清楚实验原理）；根据要求正确选择仪器和药品；设计实验装置和操作步骤；分析得出结论。
2、解答此类题目的要求
（1）明确实验设计的基本要求
①科学性：实验对象为制取物质或判定物质性质的实验，首先保证原理的正确性。
②可行性：设计实验要注意仪器的性能，所用原料资源丰富，廉价易得。
③安全性：
a：点燃可燃性气体的实验之前，必须要检验气体的纯度，防止爆炸。
b：进行有毒气体实验，应在通风橱中进行，并注意尾气处理，避免中毒。
④简约性：实验设计操作简便，装置简单，实验现象明显。
（2） 实验设计基本思路
①根据某一主题，“发现问题”“提出猜想”“确定假设”；
②根据假设设计实验方案；
③通过实验收集证据或实验现象；
④作出假设是否成立的结论；
⑤对结论进行反思与评价。
【典例精讲】
1．（2020四川成都）忘盖瓶塞的氢氧化钠溶液可能变质。下表中分析与设计错误的是（ ）
选项
问题
分析与设计
A
为何变质
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
B
是否变质
取样，加入足量稀盐酸，观察是否产生气泡
C
是否全部变质
取样，加入足量氯化钙溶液，观察产生沉淀多少
D
如何除去杂质
取样，加入适量氢氧化钙溶液，过滤
【答案】C
【解析】A、氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为，故A正确；B、氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，无明显现象，氢氧化钠变质生成碳酸钠，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，产生气泡，说明氢氧化钠变质，可以取样，加入足量稀盐酸，观察是否产生气泡，进而判断是否变质，故B正确；C、碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，加入足量氯化钙溶液，能判断是否变质，但是不能通过观察产生沉淀多少判断是否全部变质，故C不正确；D、氢氧化钠和氢氧化钙不反应，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，加入适量氢氧化钙溶液，过滤得到氢氧化钠溶液，故D正确。故选C。
2．（2020湖北孝感）下列实验方案不能达到实验目的的是（ ）
选项
实验目的
实验方案
A
分离硫酸钡和氯化钠固体
加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥；蒸发结晶
B
除去氯化钙溶液中混有的少量盐酸
加入足量的碳酸钙，过滤
C
验证铝、铁、铜三种金属的活动性顺序
将打磨过的铝丝和洁净的铜丝，分别浸入到硫酸亚铁溶液中，观察现象
D
鉴别溶液：氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液、氯化铵溶液
不用其它试剂，将四种溶液分别取样，两两相互混合，观察现象
【答案】D
【解析】A、硫酸钡不溶于水，加足量水溶解，氯化钠溶于水，过滤得到硫酸钡固体，经洗涤、干燥得到纯净的硫酸钡；氯化钠溶液经蒸发结晶得到氯化钠固体，不符合题意；B、盐酸能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的难溶于水的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，不符合题意；C、将打磨过的铝丝和洁净的铜丝，分别浸入到硫酸亚铁溶液中，Al能置换出FeSO4溶液中的铁，而Cu不能，说明它们的活动性大小是Al＞Fe＞Cu，不符合题意；D、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、硫酸钠溶液、氯化铵溶液，将四种溶液分别取样，两两相互混合，可以观察到有两种溶液混合会产生沉淀，这组是氯化钡溶液和硫酸钠溶液；有两种溶液混合会产生有刺激性气味的气体，这组是氢氧化钠溶液和氯化铵溶液；但是不能具体区分它们，无法鉴别，符合题意。故选D。
3．（2020江苏徐州）下列实验方案能达到实验目的的是（ ）
A．用碘化钾溶液检验马铃薯中是否含有淀粉
B．用分别取样灼烧，闻产生气味的方法区分羊毛线和棉纱线
C．用锌、铁分别与硝酸银溶液混合，验证锌，铁两种金属的活动性强弱
D．用量筒混合45mL蒸馏水和5g氯化钠，配制50g10%的氯化钠溶液
【答案】B
【解析】A、淀粉遇碘单质变蓝色，碘化钾溶液中不含碘单质，不能用碘化钾溶液检验食品中是否含有淀粉，故选项不能达到实验目的；B、分别取样灼烧，闻气味，产生烧焦羽毛气味的是羊毛线，产生烧纸气味的是棉线，可以鉴别，故选项能达到实验目的；C、锌、铁都能和硝酸银溶液反应，只能得出锌、铁都比银活泼，无法验证锌、铁两种金属的活动性强弱，故选项不能达到实验目的；D、量筒只能量度液体体积，不能用来配制溶液，故选项不能达到实验目的。故选B。
4．（2020四川德阳）实验设计是实验探究的基本环节。下列实验设计能达到对应实验目的的是（ ）
选项
实验目的
实验设计
A
除掉菜刀上的铁锈而不损坏菜刀
将菜刀长时间浸泡在稀盐酸中
B
区分NaOH溶液与Ca（OH）2溶液
分别取少量，滴加Na2CO3溶液
C
除去CO2中的CO气体
将气体通过NaOH溶液
D
鉴别氮肥NH4NO3与（NH4）2SO4
取样，分别加入熟石灰研磨
【答案】B
【解析】A、若将菜刀长时间浸泡在稀盐酸中，当盐酸将铁锈反应完后就会和菜刀上的铁反应，损坏菜刀，故A错误；B、区分NaOH溶液与Ca(OH)2溶液，分别取少量，滴加Na2CO3溶液，氢氧化钙会与碳酸钠反应生成沉淀，氢氧化钠无现象，可以区分，故B正确；C、除去CO2中的CO气体，将气体通过NaOH溶液后，CO2会被除去，故C错误；D、鉴别氮肥NH4NO3与（NH4）2SO4，取样，分别加入熟石灰研磨，都会产生刺激性气体，无法鉴别，故D错误故选B。
5．（2020山东临沂）下列实验方案正确的是（ ）
序号
实验目的
实验方案
A
鉴别CO2和N2
将燃着的木条分别伸入气体中，观察现象
B
鉴别NH4Cl和KCl两种白色固体肥料
加入熟石灰研磨后闻气味
C
除去CO2中混有的少量CO
将气体通过灼热铜丝网
D
除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠
加入过量的石灰水，充分反应后过滤
【答案】B
【解析】A、二氧化碳和氮气均不支持燃烧，不燃烧，将燃着的木条分别伸入气体中，木条均熄灭，不能鉴别，故A不正确；B、氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、水和氨气，氯化钠和氢氧化钙不反应，则加入熟石灰研磨后产生刺激性气味的氯化铵，无现象的是氯化钾，可以鉴别，故B正确；C、一氧化碳和铜不反应，将气体通过灼热铜丝网，不能除去一氧化碳，故C不正确；D、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，过滤得到氢氧化钠，但是加入过量的石灰水引入了氢氧化钙杂质，故D不正确。故选B。
6．（2020山东菏泽）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
【答案】D
【解析】A、铜片上的白磷燃烧，红磷不燃烧，水中的白磷不能燃烧，薄铜片上的白磷能与氧气接触，温度能达到着火点，水中的白磷不能与氧气接触，红磷温度没有达到着火点；可得出燃烧需要与氧气接触，且温度达到着火点，故选项能达到实验目的。B、左边试管铁钉生锈，右边试管铁钉不生锈，说明铁生锈需要氧气，故选项能达到实验目的。C、图中实验U型管的液面左端下降，右端上升，说明生石灰遇水放热了，故选项能达到实验目的。D、实验过程中，碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳溢出，不能验证质量守恒定律，故选项不能达到实验目的。故选D。
7．（2020广东深圳）初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体，是初中学生的化学实验技能应达到的要求。
（1）某学习小组将实验室制取常见气体的相关知识归纳如下

气体
方法（或原理）
发生装置
收集装置
O2
方法1：加热氯酸钾
均可选择A装置（可根据需要添加棉花）
均可选择_____装置（填标号）
方法2：加热____
方法3：分解过氧化氢溶液
均可选择_____装置（填标号）
CO2
化学方程式为___________
（2）该小组将制取的O2和CO2（各一瓶）混淆了，设计如下方案进行区分。
方案
现象
结论
方案1：将带火星的木条分别伸入两个集气瓶中
若带火星的木条____
则该瓶气体是O2
方案2：向两个集气瓶中分别滴入少量的______溶液，振荡
若溶液变浑浊
则该瓶气体是CO2
方案3：向两个集气瓶中分别倒入少量的水，振荡后再加几滴紫色石蕊溶液
若紫色石蕊溶液变_____色
则该瓶气体是CO2
…………．
…………．
…………．
（3）制取气体的过程包括：a．选择制取装置；b．验证所得气体；c．明确反应原理。据此，该小组总结出实验室里制取气体的一般思路为______（填“甲”或“乙”或“丙”）。
甲．a→b→c 乙．b→a→c 丙．c→a→b
【答案】（1）C ；高锰酸钾(或KMnO4) ； B；；（2）复燃 ；氢氧化钙（或Ca(OH)2） ；红 ；（3）丙
【解析】（1）制取二氧化碳使用碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，属于固液混合不需加热型，发生装置可与过氧化氢制取氧气的装置相同，均可用B装置；制取氧气还可以加热氯酸钾或高锰酸钾，属于固体加热型，发生装置均可用A；二氧化碳、氧气密度均比空气大，但二氧化碳能溶于水、氧气不易溶于水，均可用C装置收集；故有：
气体
方法（或原理）
发生装置
收集装置
O2
方法1：加热氯酸钾
均可选择A装置（可根据需要添加棉花）
均可选择C装置
方法2：加热高锰酸钾(或KMnO4)
方法3：分解过氧化氢溶液
均可选择B装置
CO2
化学方程式为
（2）氧气具有助燃性，可以使带火星的木条复燃；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳溶于水并与水反应生成碳酸，碳酸可使紫色石蕊溶液变红；故有：
方案
现象
结论
方案1：将带火星的木条分别伸入两个集气瓶中
若带火星的木条复燃
则该瓶气体是O2
方案2：向两个集气瓶中分别滴入少量的氢氧化钙（或Ca(OH)2）溶液，振荡
若溶液变浑浊
则该瓶气体是CO2
方案3：向两个集气瓶中分别倒入少量的水，振荡后再加几滴紫色石蕊溶液
若紫色石蕊溶液变红色
则该瓶气体是CO2
（3）实验室里制取气体的一般思路为明确反应原理、选择制取装置、验证所得气体；故填：丙。
8．（2020江苏南通）铁钉是生活中常见的铁制品。学习小组对不同条件下铁钉的锈蚀和盐酸除锈时的反应进行了探究。
Ⅰ探究不同条件下铁钉的锈蚀
取四枚铁钉，按第图1所示进行实验。一天后观察到的现象如下表所示。
试管
a
b
c
d
实验现象
铁钉表面无明显变化
铁钉表面无明显变化
蒸馏水和空气交界处铁钉出现轻微锈蚀
食盐水和空气交界处铁钉出现较多锈蚀
（1）由试管a、b、c中的现象可知铁钉锈蚀的条件是_____
（2）由试管c、d中的现象可以得出的结论是_____
（3）切过咸菜的菜刀不及时处理，易生锈。防止切过咸菜的菜刀生锈，处理的方法是_____

Ⅱ探究盐酸除锈时的反应
步骤1 将一枚表面部分锈蚀的铁钉置于试管中，向其中加入稀盐酸至浸没铁钉。观察到铁钉表面的铁锈逐渐消失，无锈处有气泡产生，溶液变为黄色。
步骤2 将“步骤1”中装有铁钉和盐酸的试管长时间放置后，观察到铁钉变细，溶液变为浅绿色。
（提出问题）①“步骤1”中铁锈消失发生了什么反应？
②“步骤2”中试管长时间放置后，溶液为什么会变色？
（查阅资料）①铁锈中主要含有Fe2O3；
②FeCl3溶液呈黄色，FeCl2溶液呈浅绿色；
③K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀。
（实验分析）铁锈消失是因为Fe2O3与盐酸发生了反应，该反应的化学方程式为_____
（提出猜想）对于问题②，实验小组提出如下两个猜想：
猜想1：溶液变色是FeCl3与铁钉表面产生的气体反应所致；
猜想2：溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
（实验验证1）对“猜想1”进行验证的实验过程用如图2所示装置进行实验，……。
（1）仪器X的名称为_____
（2）实验是验证_____
（实验验证2）请设计实验对“猜想2”进行验证，简述实验过程（包括操作、可能的实验现象和对应的结论）：_____
【答案】铁钉生锈需要与水和空气接触；食盐可以加快铁钉锈蚀；洗涤干净后擦干，放置在通风干燥处；Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O ；长颈漏斗 ；H2；取三支试管，分别加入等量的K3[Fe（CN）6]溶液，前两支试管加入依次氯化铁溶液，铁钉，第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉，前两支试管不发生变色，第三支试管变色并有蓝色沉淀生成，说明溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致
【解析】（1）a和b与c相比变量为空气和水，因此得出铁生锈与空气和水有关，故答案为：铁钉生锈需要与水和空气接触。（2）c和d相比，铁钉生锈出现的多，说明食盐可以加快铁钉生锈速率，故答案为：食盐可以加快铁钉锈蚀。（3）菜刀上存留有氯化钠，为了除去氯化钠，需要清洗，另外不能与水和空气同时接触，因此需要擦干，然后通风干燥保存，故答案为：洗涤干净后擦干，放置在通风干燥处。[实验分析]
氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O；故答案为：Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O。[实验验证1]（1）由图可知X为长颈漏斗；故答案为：长颈漏斗。（2）锌与硫酸反应生成氢气和硫酸锌，所以气体为氢气；故答案为：H2。[实验验证2]根据K3[Fe（CN）6]溶液为黄色，FeCl3溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液不变色，FeCl2溶液遇K3[Fe（CN）6]溶液会生成蓝色沉淀的现象，设计实验得出实验结论溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致,故答案为：取三支试管，分别加入等量的K3[Fe（CN）6]溶液，前两支试管加入依次氯化铁溶液，铁钉，第三支试管加入等量的氯化铁溶液和相同大小的铁钉，前两支试管不发生变色，第三支试管变色并有蓝色沉淀生成，说明溶液变色是FeCl3与铁钉反应所致。
[方法归纳]
解答实验方案设计题的方法步骤:
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——根据反应原理,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、及时而准确地记录实验过程中的数据和现象。
⑤分析得出结论——根据实验现象和记录的数据，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
实验方案的评价
（1）明确评价的内容：
①方案在理论上是否科学合理，具有严密性；
②在安全的前提下，操作是否简便易行；
③从经济角度，是否节约试剂、降低成本和提高产量；
④从环境角度评价，是否会对环境造成污染；
（2）熟悉解题的一般步骤
明确目的；确定实验原理；评价实验方案的优劣（或可行性）；提出改进建议。
（3）实验方案评价的原则
①理论正确，设计方案一定要符合化学变化规律和实验原理；
②实验装置科学、优化、安全；
③操作可行、简便；
④合理严密；
⑤保护环境。
【典例精讲】
9．（2020江苏扬州）根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是（ ）
选 项
实验操作和现象
结论
A
将铁钉放CuSO4溶液中，铁钉表面析出红色物质
Fe的金属活动性比Cu强
B
将燃着的木条伸入集气瓶中，木条熄灭
瓶中气体为CO2
C
将某布料置于酒精灯火焰上灼烧，闻到烧焦羽毛的气味
该布料中不含蛋白质
D
向某水样中加入适量皂水，振荡，产生白色的垢状物
该水样为软水
【答案】A
【解析】A、金属活动性强的金属能将金属活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来，将铁钉放CuSO4溶液中，铁钉表面析出红色物质，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁将铜从其盐溶液中置换出来，说明铁的活泼性比铜强，A选项实验操作和现象所得到的结论正确，符合题意；B、将燃着的木条伸入集气瓶中，木条熄灭，说明集气瓶中的气体不燃烧也不支持燃烧，则该气体可能是二氧化碳，也可能是其他不燃烧也不支持燃烧的气体，例如氮气等，B选项根据实验现象所得到的结论不正确，不符合题意；C、蛋白质在火焰上灼烧具有烧焦羽毛的气味，将某布料置于酒精灯火焰上灼烧，闻到烧焦羽毛的气味，说明该布料中含有蛋白质，C选项根据实验现象所得到的结论不正确，不符合题意；D、肥皂水加入到硬水中产生大量浮渣，泡沫少，加入到软水中产生大量的泡沫，向某水样中加入适量皂水，振荡，产生白色的垢状物，说明该水样为硬水，D选项根据实验现象所得到的结论不正确，不符合题意。故选A。
10．（2020广东广州）下列实验中，根据实验现象可得到相应结论的是（ ）
选项
实验操作
现象
结论
A
将AgNO3溶液和Cu（NO3）2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中
铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出
金属活动性由强到弱：Fe>Cu>Ag
B
用拇指堵住收集了CH4的试管口，靠近火焰，移开拇指点火
发出尖锐爆鸣声
试管中CH4不纯
C
在螺旋状细铁丝下端系一根火柴，点燃火柴至快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中
铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
加热时铁丝可在氧气中迅速反应生成铁锈
D
点燃某无色气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯
产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠
该无色气体为氢气
【答案】B
【解析】A、将AgNO3溶液和Cu（NO3）2溶液分别加入两支装有铁钉的试管中，铁钉表面分别有灰黑色固体和红色固体析出，说明铁分别与硝酸银和硝酸铜反应生成了银和铜，在金属活动性顺序里，铁比铜、银活泼，但是无法验证铜、银的金属活动性顺序，不符合题意；B、甲烷具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火容易发生爆炸，故点燃前，需要验纯，用拇指堵住收集了CH4的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，发出尖锐爆鸣声，说明试管中CH4不纯，符合题意；C、铁丝燃烧生成的黑色固体是四氧化三铁，不是氧化铁，故加热时铁丝在氧气中迅速反应生成的不是铁锈，不符合题意；D、点燃某无色气体，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯 产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠，该无色气体不一定为氢气，还可能是甲烷，不符合题意。故选B。
11．（2020云南省卷）下列实验不能达到相应实验目的的是（ ）

A．图A是比较黄铜和纯铜的硬度
B．图B是验证质量守恒定律
C．图C是测定溶液的pH
D．图D是测定空气中氧气的含量
【答案】D
【解析】A、黄铜片能够在纯铜片上面留下划痕，说明黄铜的硬度比纯铜硬度大，能够达到实验目的；B、天平在反应前后始终保持平衡，能够验证质量守恒定律，能够达到实验目的；C、用蘸有待测液的玻璃棒，蘸少量液体滴在pH试纸上，能够测定溶液的pH值，能够达到实验目的；D、使用图示实验测定空气中氧气的含量，因为C燃烧生成CO2,压力变化小，不会形成压强差，所以无法准确测定空气中氧气的含量，错误，不符合题意。故选D。
12．（2020江苏无锡）下列实验不能达到实验目的的是（ ）

A．利用此实验比较不同物质在同种溶剂中的溶解性

B．利用此实验探究可燃物燃烧所需的温度应达到着火点

C．利用此实验验证稀盐酸和氢氧化钠溶液反应放热

D．利用此实验证明二氧化碳能与水发生反应
【答案】D
【解析】A、碘和蔗糖属于不同种物质，溶剂均是水，实验中发现碘几乎不溶于水，而蔗糖溶于水，利用此实验可以比较不同物质在同种溶剂中的溶解性，选项A正确；B、物质燃烧的条件是：可燃物、温度达到可燃物着火点以上、有氧气参与，滤纸碎片和乒乓球碎片都属于可燃物，均在空气中，均用酒精灯加热，但二者着火点不同，实验中，乒乓球碎片先燃烧，说明乒乓球碎片的着火点低于滤纸碎片。利用此实验可以探究可燃物燃烧所需的温度应达到着火点，选项B正确；C、氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，稀盐酸和氢氧化钠反应放热，则有氢氧化钙固体析出，可以利用此实验验证稀盐酸和氢氧化钠溶液反应放热，选项C正确；D、二氧化碳能溶于水，此实验中饮料瓶变瘪，只能说明瓶内二氧化碳气体减少，至于是否与水反应还必须证明生成物，利用此实验不能证明二氧化碳能与水发生反应，选项D不正确。故选D。
13．（2020江西省卷）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
除去氯化钾溶液中的碳酸钾
加入适量的稀硝酸
D
自制酸碱指示剂
将捣烂的牵牛花用酒精浸泡后过滤
【答案】D
【解析】A、氧气不能使澄清石灰水变浑浊，无法检验，应用带火星的木条检验，故A错误；B、鉴别硬水和软水应加入肥皂水，若有大量泡沫出现，则为软水，若出现大量浮渣，则为硬水，故B错误；C、除去氯化钾溶液中的碳酸钾，加入适量的稀硝酸，会引入新的杂质离子硝酸根离子，故C错误；D、自制酸碱指示剂，将捣烂的牵牛花用酒精浸泡后过滤，遇酸溶液呈红色，遇碱溶液呈蓝色，遇中性溶液呈紫色，可以作为酸碱指示剂，故D正确。故选D。
14．（2020山西阳泉）物质的鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方案正确的是（ ）
选项
实验目的
实验方案
A
除去木炭粉中的少量氧化铜
在空气中高温灼烧
B
除去铁粉中的少量铜粉
加入足量稀盐酸，充分反应后过滤、洗涤、干燥
C
鉴别蔗糖和食盐
分别取样加水溶解，观察溶液颜色
D
鉴别硝酸铵和硝酸钾
分别取少量样品与熟石灰粉末混合研磨，闻气味
【答案】D
【解析】除杂条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。A、木炭粉中含有少量氧化铜，在空气中高温灼烧，木炭粉和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，把原物质除去了，故A不正确；B、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，铜和稀盐酸不反应，把原物质除去了，故B不正确；C、蔗糖和食盐均溶于水，形成无色溶液，观察溶液颜色无法鉴别，故C不正确；D、硝酸铵和氢氧化钙研磨生成硝酸钙、水和氨气，硝酸钾和氢氧化钙不反应，氨气具有刺激性气味，可以鉴别，故D正确。故选D。
15．（2020江苏连云港）下列实验方法能达到实验目的的是（ ）
选项
实验目的
实验方法
A
除去MnO2中少量KMnO4
加热固体混合物
B
鉴别氮气和二氧化碳
用燃着的木条分别伸入集气瓶中
C
探究蜡烛中是否含有碳元素
点燃蜡烛，将内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方
D
制取少量熟石灰
将石灰石加入足量的水中
【答案】C
【解析】A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，锰酸钾是固体，没有达到除杂目的，故错误；
B、氮气和二氧化碳都不能支持燃烧，用燃着的木条无法鉴别，故错误；C、澄清石灰水能检验二氧化碳，若澄清石灰水变白色浑浊，则有二氧化碳生成，说明蜡烛中含有碳元素，故正确；D、石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙不能溶于水，加入足量的水，无法制取熟石灰，故错误。故选C。
16．（2020内蒙古赤峰）下列实验设计不能达到实验目的的是（ ）
实验设计




实验目的
A比较合金与纯金属的硬度
B检验氢氧化钠溶液是否变质
C检查该装置的气密性
D证明石墨具有导电性
【答案】B
【解析】A、黄铜片的硬度比纯铜片大，能在纯铜片上划出痕迹，故能达到实验目的，故A选项正确；B、变质后的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠，氢氧化钠和碳酸钠均显碱性，均能使酚酞试液变红色，不能检验久置的氢氧化钠是否变质，故B选项错误；C、检验简易装置的气密性时，导管口若有气泡产生，说明装置气密性良好，故能达到实验目的，故C选项正确；D、把石墨联在电路上，灯泡发亮，说明石墨能导电，其能达到实验目的，故D选项正确；故选B。
17．（2020重庆中考）学习复分解反应发生条件时，小红同学做了下表中的四个实验。
试管编号
①
②
③
④
试管内试剂
NaOH溶液
MgCl2溶液
Na2CO3溶液
Ba(NO3)2溶液
加入硫酸后的现象
无明显现象
无明显现象
产生气泡
白色沉淀生成
（1）根据以上实验，可以判断试管③④中发生了复分解反应。试管③中反应的化学方程式为_________________________________。
（2）小明同学向盛有NaOH溶液的试管中先加了一种试剂，再加稀硫酸，从而能说明试管①中也发生了反应，这种试剂是___________。
（3）为了验证试管②中是否发生复分解反应，小明同学进行了如下探究。
［提出猜想]猜想1:试管②中没有发生复分解反应，溶液中有MgCl2，即Mg2+和Cl-同时存在溶液中。
猜想2:试管②中发生了复分解反应，溶液中无MgCl2。
老师提示SO42-会对Cl-的检验有干扰，需要先除去，小明根据老师的提示和自己的猜想提出了以下实验方案。
[设计方案]

沉淀A的化学式是___________。
老师评价该方案时指出:设计思路正确，但试剂选择有误，你认为应该将所选的试剂_______改成____________。
小明按照修改后的方案进行了实验，最后得出的结论是猜想1正确，则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中必然会观察到的现象是____________________。
［实验反思]小明反思进行步骤Ⅲ时，加NaOH溶液采用了滴加的方式，但没有立即观察到任何现象，你认为其中的原因是_______________________。
【答案】(1)；(2)无色酚酞溶液 ；BaSO4；BaCl2；Ba(NO3)2 ；产生白色沉淀 ；经过步骤1后溶液中有硝酸，会先和氢氧化钠发生反应
【解析】（1）试管③中碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为。（2）小明同学向盛有NaOH溶液的试管中先加了一种试剂，再加稀硫酸，从而能说明试管①中也发生了反应，这种试剂是无色酚酞溶液，因为无色酚酞遇碱变红，在中性、酸性溶液中显无色。[设计方案]稀硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，沉淀A是硫酸钡，化学式是BaSO4。老师评价该方案时指出:设计思路正确，但试剂选择有误，加入氯化钡会引进氯离子，应该将所选的试剂BaCl2改成Ba(NO3)2。小明按照修改后的方案进行了实验，最后得出的结论是猜想1正确，Mg2+和Cl-同时存在溶液中，步骤Ⅱ中氯离子与阴离子结合生成氯化银白色沉淀、步骤Ⅲ中镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁白色沉淀，则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中必然会观察到的现象是产生白色沉淀。
[实验反思]小明反思进行步骤Ⅲ时，加NaOH溶液采用了滴加的方式，但没有立即观察到任何现象，你认为其中的原因是经过步骤1后溶液中有硝酸，会先和氢氧化钠发生反应。
[方法归纳]
(1)实验方案的评价不是简单的“对与错”的问题，还要分析实验方案的合理性、可行性、可操作性，是否经济、节约。
(2)绿色化学是化学学科的发展方向，一些实验的设计是否可行，不仅要注意目的是否能够达成，还要注意环境保护等问题。