5第二轮复习实验设计与评价.doc

第一轮：单元 复习科学探究专题二十 实验方案的设计与评价中考考点清单考点精析（2011年浙江湖州）某同学看到装有薯片的包装袋总是鼓鼓的，里面充有气体，他进行了如下探究：提出问题：建立假设：袋内气体可能是二氧化碳实验方案：将燃着的木条伸入已收集该气体的集气瓶中，观察现象。获得证据：得出结论：（1）他提出的问题是袋内是什么气体？（回答合理即可） 。（2）其他同学一致认为该实验方案是不合理的，正确的实验方案是：将收集的气体 通入澄清石灰水（回答合理即可） ，观察现象。考点一： 实验方案的设计课标要求能根据实验条件和所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案。题组巧练题组一：知识结构填空1 设计实验方案的总体思路是：明确实验的目的，根据化学反应选择合适的 试剂 ，然后确定实验的方法和装置，并由此确定操作 步骤 ， 分析得出 结论 。2. 设计实验方案的原则是：原理 正确 、操作 简单 、现象 明显 、药品 经济 、安全节能、绿色环保。题组二：经典试题1.小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内，袋内气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”。他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。（1）请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤：_用注射器抽取袋内气通入到少量澄清石灰水（或紫色石蕊试液）中，观察现象（其他合理方法也可以）_。（2）小明的猜想如果正确，现象应是_澄清石灰水变浑浊（或紫色石蕊试液变红色）。（3）你认为食品充气包装，对所充气体的要求是：_无毒_；_廉价、易获得_；_不与食物反应_。2. 小明在做中和反应的实验时，发现盛放氢氧化钠溶液的瓶塞未塞紧，瓶口有白色粉末状物质。他认为可能是氢氧化钠溶液变质了，于是对该溶液进行了系列探究：提出问题1：该氢氧化钠溶液真的变质了吗？实验方案： 取该溶液少量于试管里，向其中滴加稀盐酸，观察到 有气泡产生 ，说明该溶液真的变质了。请你帮小明再设计一个与中化学原理不同的实验，证明该氢氧化钠溶液真的变质了。（只要求写出所用试剂） Ba(OH)2溶液或Ca(OH)2溶液 或BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或CaCl2溶液或Ca(NO3)2溶液 。 提出问题2：怎样除去氢氧化钠溶液中的碳酸钠？实验方案：向该氢氧化钠溶液中加入适量的 Ba(OH)2溶液或Ca(OH)2 溶液，发生反应的化学方程式为： Na2CO3+ Ba(OH)2= BaCO3 +2 NaOH或Na2CO3+ Ca(OH)2= CaCO3 +2 NaOH ；然后过滤即可。3.现在许多食品都采用密封包装，但包装袋中的空气、水蒸气仍会使食品氧化、受潮变质，因此一些食品包装袋中需放入一些脱氧剂，以使食品保质期更长一些。甲、乙、丙三同学为了探究“脱氧剂”的成分，从某食品厂的月饼包装袋中取出“脱氧剂”一袋，打开封口，将其倒在滤纸上，仔细观察，脱氧剂为灰黑色粉末，还有少量的红色粉末。提出问题该脱氧剂中的黑色、红色粉末各是什么?猜想 甲同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜。乙同学认为：灰黑色粉末可能是铁粉；红色物质可能是氧化铁。丙同学认为：灰黑色物质可能是氧化铜，红色粉末可能是铜。(1)你认为_乙 _同学的猜想正确，其理由是_因为铁是化学性质较活泼的金属，尤其是铁粉颗粒小，常温下更易与空气中的氧气、水蒸气反应而生锈；脱氧剂中的红色粉末即为生成的铁锈。 (2)设计一个实验方案来验证该同学的猜想是正确的。请填写以下实验报告： 实验步骤 预期的实验现象 结 论用磁铁充分接触滤纸上的脱氧剂粉末 黑色粉末被吸引脱氧剂中有铁粉将剩余物质放入小试管中，加入足量稀硫酸观察现象 红色物质溶解， 溶液呈棕黄色红色物质是Fe2O3考点二：实验方案的评价课标要求1. 能对实验现象进行分析，得出初步结论和如实书写实验报告，能对实验方案是否合理、实验现象和结论是否正确作出准确评价。2. 能对典型装置的多种用途进行评价。题组巧练题组一：知识结构填空实验方案评价的原则是 理论上是否 科学合理；操作上是否 简便 易行，是否安全；从经济角度评价，所选用的药品、仪器、装置是否 经济或成本低 ；实验现象是否 明显 ；从环保角度评价，是否对环境造成 污染 等。 题组二：经典试题1. （2010贵港）某同学对下列4个实验都设计了两种方案，其中两种方案都合理的是 （ C ）选项ABCD实验目的除去CuSO4溶液中少量的H2SO4除去NaOH溶液中少量的Na2CO3鉴别O2和CO2气体除去CO中少量的CO2方案1加入足量的Fe粉，过滤滴入适量的石灰水，过滤用带火星的木条点燃方案2加入足量的CuO，过滤滴入适量的CaCl2溶液，过滤用紫色石蕊溶液通入足量的NaOH溶液2. （2009年北京）某同学对下列4个实验都设计了两种方案，其中方案1合理，方案2不合理的是（ B ）3.（2009年广东）下列图( I )是部分常用化学仪器或装置，图()是部分“微型”化学仪器或装置(用“微型”仪器做实验，其试剂用量和废物排放量是通常用量的l10或更少，符合绿色化学的理念)。对比图(I)图()回答以下问题： (1) 图( I )中A、B的名称分别是 胶头滴管(或滴管) 、 试管 ；若用D装置除去O2 中的水蒸气，则D中应装入的液体是 浓硫酸 ，气体应从 a 口通入(填字母)。(2)用图()中的“微型”仪器做实验，固体只需极少量、液体用量也很少(或只需12小滴)，相对用图(I)仪器做实验的优点是 (填序号)： 节约药品用量 能完全消除实验污染 方便个人或家庭实验 (3)图( I )中的C装置的作用相当于图(II)中的装置 d (填字母)，它们在实验操作上的共同优点是通过控制 液体(溶液)加入量来控制反应速度。(4)图( I )中的C装置和图(II)中的“多用途U型管”(是在U型管中套入一个底部有小孔的具支试管)都可用做“固一液”反应制取气体。若在反应进行中分别将两装置的橡胶管中部夹上铁夹，可能出现的现象是：C装置 橡胶塞冲出(或锥形瓶爆炸) ；“多用途U型管” 液体和固体分离，反应停止 。单元综合测评一、选择题 （每小题只有一个正确答案，每小题2分，共12分）1、（2010济宁）溶液的特殊颜色，为我们判断溶液中存在的物质提供了重要依据。小聪同学为探究硫酸铜溶液呈蓝色的原因，设计了下面的实验：取硫酸铜溶液，加水稀释，颜色变浅；比较硫酸铜、硫酸钠两种溶液，硫酸铜溶液为蓝色，硫酸钠溶液为无色；向硫酸铜溶液中滴加过量氢氧化钠溶液至沉淀完全，静置后溶液为无色；其中，能证明Cu2+为硫酸铜溶液呈蓝色原因的方案是 （ C）A B C D2、（2009年青岛）下图是某兴趣小组设计的四个实验装置，其中实验操作设计正确的是（ B）A稀释浓硫酸 B探究可燃物燃烧的条件 C称量氯化钠 D验证质量守恒定律3、 （2010济宁）下列实验方案可行且相应化学反应方程式正确的是 （B）A用铝和稀盐酸反应制氢气 Al+2HCl=AlCl2+H2B用锌片和氯化铜溶液验证金属锌比铜活泼 CuCl2+Zn=ZnCl2+CuC用稀硫酸除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2全品中考网D用滴加氯化钡试剂产生白色沉淀的方法证明溶液一定是硫酸BaCl2+H2SO4=BaSO4+2HCl4、（2010四川眉山）某化学兴趣小组为测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序设计了四种方案，每种方案所用的试剂如下，其中你认为不可行的是（ D ）A Fe、Ag、CuSO4溶液 B Fe、Cu、AgNO3溶液、稀盐酸C Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液 D Cu、Ag、Fe、稀盐酸5、下列实验方案中，设计合理的是 （ B）A用过滤的方法将硬水转化为软水B用MnO2来区别水和双氧水C用燃烧木炭的方法制备纯净的二氧化碳气体D用燃着的木条检验二氧化碳气体6.（ 2010年甘孜）小明同学往氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸研究中和反应时，忘记了滴加酸碱指示剂。为了确认滴加的盐酸是否已经过量，从烧杯中取少量反应后的溶液于试管中，用某种试剂进行检 验。下表是小明同学设计的实验方案，其中不正确的是 （ C）实验方案使用的试剂判断的方法 A铁粉如果有气泡产生，表明盐酸已经过量BpH试纸如果pH7，表明盐酸已经过量C 硝酸银溶液如果有白色沉淀产生，表明盐酸已经过量D紫色石蕊试剂如果溶液变成红色，表明盐酸已经过量二、实验探究题 (共58分) 1.（2009年宜昌）（7分）探究物质的性质 二氧化碳的溶解性实验 氢氧化钠溶解于水二氧化碳是否可以溶于水，很难直接观察到现象，可以通过 气压（说明：写瓶子变瘪或瓶子形状等均可得分） 的变化来间接感知。同样，研究氢氧化钠溶解于水时是吸热还是放热，就是利用 温度（说明：写气压或气体体积等均可得分） 的变化引起了U形管内水位的变化，使 b （填a或b）处的水位升高的。关注变化的过程 A探究燃烧的条件 B 探究铁钉生锈的条件实验A是探究磷的燃烧条件，它是通过控制是否与氧气接触和控制温度（或达到着火点） 来探究可燃物燃烧的条件。白磷燃烧的化学方程式是 4P + 5O22P2O5 。实验B是探究铁钉生锈的条件，中间试管的实验目的是隔绝氧气 。综合分析以上两个实验，它们都采用了 对比 的实验手段。2. （2009年广州）（4分）有三种白色粉末，分别是碳酸钠、碳酸钙和氯化钠。请设计一个实验方案，把这三种粉末区分开来。叙述实验操作、预期现象和结论。实验操作预期现象与结论分别取少量三种粉末于洁净的试管中，加入足量的水充分溶解。有一支试管中的粉末不溶解，该粉末是碳酸钙。向得到澄清溶液的两支试管中分别滴入适量的稀盐酸有气泡产生，溶解前的粉末是碳酸钠；无明显现象的，溶解前的粉末是氯化钠。3. （8分）小明暑假期间到农田施肥时，发现撒落在地上的碳酸氢铵在阳光的照射下很快消失了，同时有浓烈的刺激性气味。他很好奇，返校后和同学们进行探究，请你一同参与： 【提出问题】温度较高时，碳酸氢铵能分解吗?产物是什么? 【猜想假设】碳酸氢铵受热易分解，产物可能为水、二氧化碳、氨气。 【实验设计】小明设计了如图所示的装置进行实验(夹持装置省略)。 (1)根据现象： 干燥的红色石蕊试纸变蓝 ，证明实验后生成了水和氨气。 (2)装置B中澄清石灰水 变浑浊 ，证明产物中有二氧化碳生成。 (3)小红同学认为若将装置B中澄清石灰水改为NaOH溶液，再通过实验验证B中产物，也可以证明碳酸氢铵分解后有二氧化碳生成。请你帮她设计并完成验证B中产物的实验：实验步骤实验现象反应的化学方程式取装置B中溶液少许，滴加稀盐酸(或滴加氯化钙溶液或氢氧化钡溶液)产生气泡(或产生白色沉淀)Na2 CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O或Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl或Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3+2NaOH【实验结论】碳酸氢铵受热易分解，其反应的化学方程式为 NH4HCO3=NH3+H2O+CO2。【实验评价】在上述同学们探究活动中，你最欣赏的是 小明同学用生石灰和水反应放出的热量做热源(或小红同学验证二氧化碳的方法)。(其他合理答案也可)。【实验反思】根据以上实验，你认为碳酸氢铵化肥在存放时应注意的问题是 _存放时应避光、避热、密封_。4. （10分）下图是实验室制备物质的常用装置，根据装置回答：可用装置A制取的气体有 H2、O2、CO2 装置C可用于收集中的 O2、CO2 气体，装置D可用于收集中的 H2、O2 气体，装置B可用于收集中的 H2、O2、CO2 气体。若用装置B除去二氧化碳中少量的水蒸气，可在装置中装入 浓硫酸 ，干燥的气体应从 b 端排除。 （2）控制变量是科学探究的重要方法之一。小华同学实验中发现：把质量相等的不同物质放入同样一杯水中，有的溶解快，有的溶解多，有的溶解又快又多。是哪些因素影响着物质溶解的快慢与多少呢？请你参考下表硝酸钾的溶解度随温度的变化关系，以硝酸钾为例，选择一种可能影响硝酸钾溶解快慢的因素设计实验进行探究：温度()20304050607080溶解度(g)31.645.863.985.5110138168影响因素： 温度 实施方案： 取两只小烧杯杯，分别加入2克硝酸钾；在其中一只烧杯中倒入10mL冷水，另一只烧杯中倒入10mL热水。通过实验得出 硝酸钾在热水溶解快，在冷水中溶解慢 。实验中，控制不变的因素是 硝酸钾和水 。5. （2008年山东）（8分）室验室开放日，我与小娜、小佳、小华、小丽等同学来到实验室，看到实验桌上摆放着四瓶无标签的试剂，分别是两瓶固体和两瓶液体，我们决定对“固体与液体”之间的反应进行一些探究。（1）小娜同学从一瓶固体和一瓶液体中各取少量试剂于试管中进行混合，立即产生了一种无色气体，对气体是何物质，同学们进行了大胆的猜想，小佳同学的猜想可能是 CO2 ； H2或O2 。（2）我想设计一个实验证明小佳同学猜想是正确的，实验设计如下：实 验 步 骤现 象 及 结 论将气体通入澄清石灰水中将试管口堵一会儿，点燃此气体；或将带火星的木条插入试管中石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。或能燃烧，产生淡蓝色火焰；或听到爆鸣声，则证明是氢气；或木条复燃，证明是氧气（3）小华想用右图给定的收集装置收集一瓶小佳同学猜想中的气体，则气体由 中如果是氢气 填 a （如是氧气或二氧化碳填 b ） （填a或b）端进入。（4）小丽同学从另外两瓶试剂中各取少量试剂于试管中，发现混合后，固体发生了变化，但无气泡放出。同学们对加入试管中的固体和液体从不同的反应类型、物质类别等方面进行了大胆的猜想：猜想一： 金属与盐溶液发生置换反应；猜想二： 金属氧化物与酸溶液反应；猜想三： 碱与酸溶液发生复分解反应。（其他合理答案也可）6. （9分） 碳酸氢钠（NaHCO3）俗称小苏打，常用于食品和医药工业。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的性质进行探究。实验一：探究碳酸氢钠溶液的酸碱性用pH试纸测得碳酸氢钠溶液的pH为10，由此可知碳酸氢钠溶液呈 碱 性。实验二：探究碳酸氢钠的热稳定性查阅资料碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。进行实验为验证碳酸氢钠受热时会分解，兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠到铜片上加热，如右图所示。（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有 水珠（或水雾等合理答案均可） 。（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式： Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O 。（3）兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na2CO3。他们猜想的依据是 质量守恒定律或化学反应前后元素种类不变或化学反应前后原子种类不变或NaHCO3中含有Na、H、C、O等元素等合理答案均可 。请设计实验检验反应后的固体产物是NaOH还是Na2CO3，并填入下表（只要求填写其中一行。若两行都写，按第一行计分）：实 验 操 作预期实验现象结 论取样， 配制溶液，加入澄清石灰水（或氢氧化钡溶液，或氯化钙溶液，或氯化钡溶液）有白色沉淀出现固体产物是Na2CO3，而不是NaOH。取样， 配制溶液，加入澄清石灰水（或氢氧化钡溶液，或氯化钙溶液，或氯化钡溶液）没有明显现象固体产物是NaOH，而不是Na2CO3。拓展应用碳酸氢钠、碳酸钙、氢氧化镁等常用于制作抗酸药，用来治疗胃酸过多。但对于患有胃溃疡(胃黏膜溃烂)的病人在胃酸过多时，却不宜服用碳酸氢钠、碳酸钙等碳酸盐，其原因是 碳酸盐与胃酸（或HCl）反应生成二氧化碳气体，可能会加重胃溃疡病情（或碳酸盐与胃酸（或HCl）反应生成气体，使胃中气压增大，使人更不舒服等合理答案均可）。7.