热点03 实验方案的设计与评价（原卷版）

热点03实验方案的设计与评价实验设计与评价作为科学探究的核心和学习的最高层次，一直是中考化学必考的内容。该类试题，从考查知识点上看，涉及到化学各方面知识；从考查题型上看，有选择、填空、简答、探究等多种题型，除选择题外，大多数试题都是呈现一个完整的探究过程，要求根据所学知识在对题意进行分析的基础上，将试题所提供的方案中一些关键性内容补充完整；从考查能力上看,突出考查了灵活应用知识分析解决问题的能力。这类试题要求运用化学实验知识和技能设计实验方案，重在培养或考查把已有知识和技能运用于新情景的能力，要求对提出的问题和提供的背景资料筛选、加工和处理，并能准确吸收和选择信息，通过自主感悟，调用贮存的已有相关知识进行有机结合，依据实验原理这一核心要点作出全面分析，以解决实验设计过程中可能的问题，并进行讨论、质疑,同时对不同的方案作出正确的评价。热点01实验方案设计的基本原则、基本要求及基本思路

1.化学实验方案设计的基本原则

方法简便、现象明显、操作易行，对于定量实验还要考虑系统误差要小。制备实验方案的设计，还应做到：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。

2.化学实验方案设计的基本要求

（1）科学性：实验原理、实验操作程序和方法应该是正确的。

（2）安全性：实验设计时应尽量避免使用有毒药品和进行具有一定危险性的实验操作。

（3）可行性：实验设计应切实可行，所选用的化学药品、仪器、设备和方法等在中学现有的实验条件下能够得到满足。

（4）简约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用简单的实验装置，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成实验。3.化学实验方案设计的基本思路

（1）明确实验目的：首先必须认真审题，明确实验目的及要求，弄清题目有哪些新信息，综合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。

（2）选择仪器药品：根据实验的目的和原理以及反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器和橡胶、反应是否加热以及温度是否控制在一定范围等，从而选择合理的化学仪器和药品。

（3）设计装置步骤：根据上述实验目的和原理，以及所选用的实验仪器和药品，设计出实验装置和实验操作步骤，实验步骤应完整而又简明。

（4）记录现象和数据：根据观察，全面准确地记录实验过程中的现象和数据。

（5）分析得出结论：根据观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、列图表、推理等处理，得出正确的结论。

热点02实验方案的评价

对实验方案的评价包括实验原理的评价、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。进行评价时一般从以下角度进行：

1.是否可行：(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。

2.是否符合“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热点01评价实验方案1．（2024•中山区校级模拟）下列实验方案不能达到实验目的是（）选项实验目的实验方案A鉴别黄铜（铜锌合金）与黄金灼烧看颜色变化B除去CO2中少量的CO将混合气体点燃C除去Cu粉中少量的Fe粉加过量稀盐酸后过滤D鉴别NaCl和CaCO3固体加水溶解，利用溶解性差异判断A．A B．B C．C D．D2．（2024•济南模拟）实验探究是解决化学问题最重要的手段。如图所示，下列实验设计中，能达到实验目的的是（）A．验证质量守恒 B．探究铁生锈需要氧气 C．测定空气中氧气含量 D．比较金属活动性热点02完善实验方案3．（2023•子洲县校级一模）下列实验方案能够达到实验目的，且改进后依然可行的是（）目的A.测定空气中氧气的含量B.除去氯化钙溶液中的少量氯化氢实验方案改进将红磷改为木炭将过量氢氧化钙改为过量碳酸钙目的C.区分稀盐酸和稀硫酸D.验证质量守恒定律实验方案改进将紫色石蕊改为无色酚酞将氢氧化钠改为硝酸银A．A B．B C．C D．D4.（2022•临平区一模）小乐为了测定某生锈的生铁片中铁元素的质量分数，设计并完成了如下实验：实验编号及装置实验步骤实验现象①天平称量生锈的生铁片的质量生锈的生铁片的质量为mg②装置甲先通入一段时间CO，然后加热；完全反应后，停止加热；继续通CO至室温生锈的生铁片变成光亮的银白色③装置乙将②中生成的光亮的银白色铁片放入稀盐酸中，完全反应试管中溶液由无色变成浅绿色，有气泡放出；测得室温下产生氢气的体积为VL（1）装置甲存在缺陷，其改进方法是。（2）装置乙试管中观察到的实验现象是。（3）若室温下氢气的密度为ρg/L，生锈的生铁片中铁元素的质量分数是（用字母表示）。（4）有人认为：“②中所得光亮的银白色铁片的质量，即为此生锈的生铁片中铁元素的质量，没有必要进行③的操作”。判断此观点是否正确，并说明理由。。热点03设计实验方案5．（2023•奉贤区二模）1840年，法国化学家杜马利用碳在足量氧气中充分燃烧，并用碱吸收的方法来测定二氧化碳中碳、氧元素的质量比。某小组模拟该方法进行实验，装置如图所示（装置气密性良好，夹持仪器省略）。（1）A中发生反应的化学方程式是。（2）B中生石灰的作用是；C中碳在氧气中燃烧的现象是。（3）该实验需要测定的量：反应前后装置C的质量和的质量。（4）足量H2O2溶液的作用是。（5）为进一步确定D中氢氧化钠固体是否消耗完，请设计方案。实验操作实验现象实验结论氢氧化钠固体未完全消耗完6．（2023•榆林模拟）某固体样品含铜、氧化铜和铁，分别取ag该样品进行实验并回收铜，设计方案如下：【方案一】【方案二】（1）操作Ⅰ的名称是。（2）方案二中通入CO发生反应的化学方程式为。（3）实验测得两方案中得到的铜相等（m＝n），则滤液X的溶质成分一定含有（填名称）。1．（2023•兰陵县一模）下列实验方案正确的是（）A．用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳 B．分别加入熟石灰，研磨，闻气味鉴别氯化铵和氯化钙 C．用水溶解后过滤分离CaCl2和Na2CO3 D．用稀盐酸除去CaO中的CaCO32．（2022•邗江区校级一模）Zn5（OH）x（CO3）y是制备ZnO的原料，加热可生成ZnO和另外两种氧化物。在如图热分解装置中加入一定量的Zn5（OH）x（CO3）y，完全反应后测得装置A增重2.7g，装置B增重4.4g（加热前后均通一段时间N2：装置气密性良好，药品量足，实验操作正确）。下列说法错误的是（）A．x＝6 B．若A、B颠倒，则无法确定x和y C．生成的ZnO质量为20.25g D．若无装置C，则x与y的比值偏大3．（2024•潞州区模拟）物质的检验、鉴别和除杂是重要的实验技能。下列实验方法能达到目的的一项是（）选项实验目的实验方法A检验一瓶无色溶液为稀盐酸取样，加入少量AgNO3溶液，振荡B鉴别NaOH和NH4NO3两种固体取样，加水溶解、触摸烧杯外壁C除去CaCO3固体中的少量CaCl2固体加稀盐酸D除去CO2中的少量HCl通过盛有NaOH溶液的洗气瓶A．A B．B C．C D．D4．（2024•陈仓区模拟）提高实验的综合性是对教材实验进行改进的一个方向。对以下两个改进实验的分析正确的是（）A．甲装置静置一段时间后打开止水夹，进入集气瓶内水约占瓶内体积的 B．通过甲装置内左右两侧滤纸上物质颜色的对比可以验证铁锈蚀与水有关 C．乙中先给锥形瓶内滴入稀盐酸根据天平指针状态，可以验证质量守恒定律 D．乙中后滴入浓氢氧化钠溶液，气球变瘪，说明氢氧化钠与盐酸发生了反应5．（2024•新邵县一模）实验设计与评价是重要的实验素养。下列实验设计方案不能达到实验目的的是（）A.证明CO2能与NaOH溶液反应B.证明合金硬度比纯金属大C.证明分子在不停地运动D.比较铜与银的活动性强弱A．A B．B C．C D．D6．（2024•凉州区模拟）通过下列图示实验得出的结论中正确的是（）A．图1所示的实验即可说明分子是不断运动的，又能说明浓氨水具有挥发性 B．图2所示实验既可探究燃烧的三个条件，又能说明红磷是可燃物 C．图3既可探究二氧化碳能溶于水，又能说明二氧化碳能使石蕊溶液变红 D．图4所示实验既说明甲烷具有可燃性，又说明甲烷中含有碳、氢两种元素7．（2024•兰州模拟）下列实验设计不能达到实验目的的是（）A．探究铁生锈需要氧气 B．探究CO2与NaOH能否发生反应 C．探究可燃物燃烧需达到着火点 D．验证质量守恒定律8．（2024•凉州区模拟）依据下列实验现象得出的结论，错误的是（）选项实验现象结论A取两块干燥的玻璃片，对着哈气的玻璃片上有无色液滴出现，放在空气中的玻璃片无明显变化呼出的气体中水蒸气的含量比吸入的空气中水蒸气的含量高B将带火星的木条放入集气瓶中，木条没有复燃集气瓶内一定不含氧气C硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而放入盛有氧气的集气瓶中，燃烧发出明亮蓝紫色火焰氧气浓度越大，硫燃烧越剧烈D点燃蜡烛熄灭时产生的白烟，蜡烛被重新点燃白烟具有可燃性A．A B．B C．C D．D9．（2024•泽州县模拟）多功能瓶是一个由导管、胶塞、集气瓶组成的装置，因用途广、使用方便被称为多功能瓶。下列实验利用多功能瓶可以达到目的的是（）A．收集氢气 B．检验二氧化碳 C．除去氧气中的水分 D．探究二氧化碳能与水反应10．（2023•耀州区模拟）下列实验方案设计不能达到实验目的的是（）选项实验目的实验设计A鉴别硬水和软水观察颜色B比较纯铜和黄铜的硬度将纯铜片与黄铜片相互刻画C鉴别羊毛纤维和涤纶点燃后闻气味D除去二氧化碳中的氯化氢将气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶A．A B．B C．C D．D11．（2023•封丘县三模）下列实验方案设计不合理的是（）选项实验目的实验设计A除去N2中混有的O2将气体通过灼热的铜网B鉴别羊毛线和棉线取样灼烧闻气味C除去二氧化锰中的氯化钾加水溶解，过滤，蒸发结晶D区分硫酸钠溶液和氯化钠溶液取样，加入氯化钡溶液A．A B．B C．C D．D12．（2023•越秀区校级二模）小明同学在化学实验比赛中设计了如图的实验，你认为正确的是（）A．甲实验可探究硫酸铜溶液的催化效果与其浓度有关 B．乙实验可验证燃烧的条件之一—温度达到着火点 C．丙实验可除去CO2、CO混合气体中的CO D．丁实验中，若干冷烧杯中出现水珠，则燃烧的气体一定是H213．（2023•镇江）用如图装置研究FeC2O4•2H2O受热分解的产物。下列说法不正确的是（）A．装置②用于检验分解产物中是否有H2O B．装置③中黑色粉末变红，试明分解产物中有CO C．装置④中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有CO2 D．实验结束后，经检验装置①中剩余固体为FeO和少量Fe，含有Fe的原因可能是分解过程中发生了CO还原FeO的反应14．（2023•东莞市校级模拟）下列实验操作、现象或变化、结论对应关系正确的是（）选项实验操作现象或变化结论A向盛有NaOH溶液的试管中滴加几滴稀盐酸没有气泡该NaOH溶液没有变质B称量镁条在空气中燃烧前后质量质量减少不遵循质量守恒定律C向盛有NaOH溶液的试管中先滴加足量的硝酸钙溶液后在上清液中加几滴酚酞溶液先看到有沉淀后看到溶液没变红该NaOH溶液完全变质D将无色气体通入装有CuO粉末的玻璃管一段时间后，加热黑色固体变红无色气体一定为H2A．A B．B C．C D．D15．（2023•汉中一模）设置对比实验是科学探究的重要手段，下列对比实验不能达到相应实验目的的是（）A．探究二氧化碳与水反应生成酸B．探究铁丝燃烧的条件与氧气浓度有关C．探究铁的锈蚀条件D．探究可燃物的燃烧条件A．A B．B C．C D．D16．（2023•海南）某实验小组利用如图所示的装置开展了系列实验探究活动，将X滴加到锥形瓶中，根据Z中观察到的现象得出结论正确的是（）选项XYZ现象结论A水NH4NO3水水倒吸进入锥形瓶NH4NO3溶解放热B稀盐酸大理石滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水溶液变红CO2可使石蕊变红C过氧化氢溶液MnO280℃热水和水下的一小块白磷白磷燃烧燃烧需要使可燃物温度达到着火点D稀硫酸锌粒肥皂水一段时间后，将导管移出水面，产生的肥皂泡向上飘氢气