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（原卷版）

专题16  实验方案的设计与评价

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       （即弄清楚实验原理）；根据要求正确选择      ；设计       和       ；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          ：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          ：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          ：

a：点燃可燃性气体的实验之前，必须要                 ，防止爆炸。

b：进行有毒气体实验，应在通风橱中进行，并注意          ，避免中毒。

④          ：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（    ）

2．（2020湖北孝感）下列实验方案不能达到实验目的的是（    ）

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

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（     ）

5．（2020山东临沂）下列实验方案正确的是（    ）

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

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

（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。

（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

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。

（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）：___                                  __

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                         ，具有严密性；

②在安全的前提下，操作是否                             ；

③从经济角度，是否                 、降低成本和提高产量；

④从环境角度评价，是否会对环境                             ；

（2）熟悉解题的一般步骤

明确目的；确定              ；评价实验方案的优劣（或可行性）；提出              。

（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（    ）

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（    ）

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

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

13．（2020江西省卷）下列实验方案合理的是（　　）

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（   ）

15．（2020江苏连云港）下列实验方法能达到实验目的的是（    ）

16．（2020内蒙古赤峰）下列实验设计不能达到实验目的的是（    ）

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。

（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_______________________。

 [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。