化学实验设计与评价

实验设计与评价

一、考点聚焦

实验设计题和实验评价题是对学生进行实验综合能力考查的题型之一，是当前课程改革和中考所关注的热点。其命题方式通常有：①设计反应原理②设计实验装置③设计操作程序④侧重于某一要求的综合设计并含定量设计要求⑥以批判的思想方法对提供的实验方案进行评价。二、解题档案

1.解答实验设计题时，必须遵循“四性”：科学性、可行性、规律性、创新性。2.解答实验评价题时，要围绕题目提供的多种方案，从原理是否科学合理、操作是否简单可行、所用试剂是否经济、实验现象是否明显、是否体现“绿色化学”等方面进行评价。

三、经典题库例1、（04年南通中考）下列各组物质的转化设计，能够实现的是A．SSO3H2SO4

B．CuO

Cu(OH)2

CuSO4C．FeFe2O3Fe2(SO4)3

D．CaOCa(OH)2

NaOH1、解题点拨：

本题旨在考查我们掌握各类物质之间的转化关系情况。解题时应运用化学反应原理仔细分析判断。硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，氧化铜不能与水反应生成氢氧化铜，铁在氧气中燃烧应生成四氧化三铁。2、解答：

D

3、解后回味：

解答此类设计评价题时往往要从多方面（原理、实验操作、所用试剂、实验现象、对环境是否有污染等）进行评价和判断。4、拓展延伸

(05年苏州中考)“绿色化学”是将反应物全部转化为期望产物，使原子利用率达到100%，以尽量减少有害物质生成的化学工艺理念。下列反应符合“绿色化学”要求的是

A.煅烧硫铁矿：4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO2

B.湿法炼铜：

Fe+CuSO4＝FeSO4+CuC.制烧碱：Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3↓+2NaOHD.制环氧乙烷：2C2H2+O2＝

2C2H4O解答：

D例2、（04年南通中考）在实验室中，利用右图装置可以制取并收集多种气体（必要时可以加热）。（1）李明同学想利用该装置制取干燥的O2，应对装置作何改进？

。a中发生反应的化学方程式为

；

b中盛放的试剂是

。（2）李明同学还想利用上述实验装置制取H2和CO2，请你对他的方案给予评价：制取的气体

A中盛放的试

剂

B中盛放的试

剂

评价（回答是否可行；若不可行，说出理由）

H2

Zn、稀H2SO4

浓H2SO4

CO2

大理石、稀盐酸

浓H2SO4

1、解题点拨：

本题旨在考查H2、O2、CO2气体的制备原理、干燥、收集和实验评价能力。解题是要围绕三大气体实验室制备原理、干燥、收集等方面知识。制氧气属“固体加热”型，试管口须向下倾斜，收集氢气应用向下排空气法。MnO2

△

2、解题过程：⑴将发生装置中的试管口略向下倾斜2KClO3===2KCl+3O2↑浓硫酸⑵不行氢气应采用向下排空气法收集行3、解后回味：

解答此类开放性试题时要明确实验目，善于围绕题设条件进行发散思维。4、拓展延伸

（04年南京中考）现有下图所示的实验装置：(1)写出图中指定仪器的名称：①

，②

；③

；④

。(2)A装置可用于(填一个具体实验名称)

的实验。B装置可用于

的实验。(3)现有稀H2SO4、CuO、Fe粉3种物质，请设计两种制取铜的实验方案，填写下表；参考答案：⑴①试管②铁架台③烧杯④漏斗，⑵加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气（或：加热碱式碳酸铜）锌与稀硫酸（稀盐酸）反应制取氢气[或：大理石（石灰石）与稀盐酸反应制取二氧化碳]（其他合理答案也可）（3）方案一：Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑，H2+CuO==Cu+H2O

BC方案二：CuO+H2SO4==CuSO4+H2O，Fe+CuSO4==FeSO4+Cu

DE例3、(05年南通中考)碳酸钙在高温下煅烧一段时间后，得到白色固体。两研究性学习小组的同学为了确定白色固体的成分，对其可能的组成进行探究。[提出问题]白色固体的成分是什么？Ⅰ组：[作出猜想]白色固体的成分可能是CaCO3和CaO的混合物[实验验证]（请你写出实验的步骤和现象）：___________________。[实验结论]白色固体的成分是CaCO3和CaO的混合物。Ⅱ组：[作出猜想]白色固体可能全部是氧化钙。[设计方案]取试样于试管中，加入水，再通入二氧化碳，变浑浊Ⅱ组的方案正确吗？__，理由是________________________。Ⅰ组为了进一步研究碳酸钙分解的质量分数，设计了如下的实验方案：称取一定量白色固体，用足量盐酸溶解，产生的气体经除杂、_____后，被已称量好的足量的“吸收剂”吸收，“吸收剂”宜选用________________，该方案中还需补充的步骤是_____________________。

1.解题点拨：

碳酸钙完全煅烧后的白色固体应是CaO，部分煅烧后的白色固体应是CaCO3和CaO的混合物。本题前部分实际上是对CaCO3和CaO的检验，若白色固体中含有CaCO3，当加入稀盐酸后，则有气泡产生。若白色固体全部是CaO，则可加入蒸馏水，然后滴加无色的酚酞试液，溶液变红色即可证明。若采用溶于水再通CO2，观察是否变浑浊，显然不正确。2、解题过程：

[实验验证]取试样于试管中，加入稀盐酸，有气泡产生；[设计方案]不正确

因为生成的氢氧化钙微溶于水，不通入CO2也会有浑浊现象产生

干燥

NaOH浓溶液

称量、计算3、解后回味：

本题以一个实际问题的两种猜想为研究背景，要求设计实验方案检验CaCO3和CaO，以及对题给方案进行评价。解题时设计的实验方案要科学严谨，步骤和现象的描述要准确。要从原理、现象等多方面去审视题给方案的优劣，并做出科学的评价。4、拓展延伸

(05年泰州中考)甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空气中，经过一段时间后，发现纸袋内的白色颗粒粘在一起成为块状固体B。请你与甲同学一起对块状固体B进行探究。（1）猜想一：块状固体B中除氧化钙外还可能有：

、

。写出白色颗粒状固体A在空气中转化为块状固体B的化学反应方程式：

；

。

（2）猜想二：块状固体B溶于水可能有

现象（填“放热”或“吸热”）。请设计实验方案验证你的这一猜想（至少写出两种方案）：①

；②

；③

。4、拓展延伸

(05年泰州中考)甲同学在某食品包装袋内，发现有一个装有白色颗粒状固体A的小纸袋，上面写着“生石灰干燥剂，请勿食用”。甲同学随手将小纸袋拿出来放在空