中考化学实验探究一题多设问专练：实验方案设计与评价（原卷版+解析）

【实验攻略】备战2024年中考化学实验新考法

专题04实验方案设计与评价

1.（2023•湖北十堰•统考中考真题）物质的检验和除杂是重要的实验技能。为了达到目的，下列实验方案

合理的是

选项实验目的实验方案

A区分硬水和软水取样，观察颜色

B区分NaOH和NH4NO3两种固体取样，分别加水溶解，触摸烧杯外壁

C除去FeC4溶液中少量的CuCl?加过量的镁粉，过滤

D除去CO2中的水蒸气将气体通过足量生石灰

A.AB.BC.CD.D

2.（2023•湖南岳阳•统考中考真题）实验是科学探究的重要手段，下列实验不能达到目的的是

A.测定空气中氧气的含量太阳今

-H气安「球

白磷一^^作红磷

3-热水（80。0

玻璃管

C.验证质量守恒定律红磷-

干电池

石墨棒

D.探究石墨的导电性

3.（2023•海南•统考中考真题）小林看到自热食品中的发热包产品说明如右图所示，咨询老师后得知该配

方中氧化钙和铝粉的质量相等，为了探究其发热原理，设计了如下实验，实验结果记录如下（室温25℃）。

［品名］食品专用发热包

［主要成分］氧化钙、铝粉、碳酸钠

［净含量］50克

［使用方法］撕开塑料袋后加常温水

［贮存条件］存放于阴凉干燥处

序最高温度达到最高温度所需时间开始降温时间

实验方案

号/℃/min/min

15.0g氧化钙+15mL水6812.5

2381.13.8

无明显变

35.0g铝粉+15mL水

化

42.5g氧化钙+2.5g铝粉+15mL水431.22.5

54.0g氧化钙+1.0g碳酸钠+15mL水2917.5

无明显变

64.0g铝粉+1.0g碳酸钠+15mL水

化

2.0g氧化钙+2.0g铝粉+1.0g碳酸钠+15

7968.113.4

mL水

（1）序号2的实验方案为

（2）根据实验结果，该发热包与纯氧化钙发热包相比具有的优势是

（3）查阅资料可知，该发热包的反应原理如下：

a.CaO+H2O=Ca（OH）2（反应启动）

b.Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3J+2NaOH

C.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+（主要放热）

①请把反应c的化学方程式补充完整—。

②根据反应c的相关信息，写出该发热包使用时的注意事项：—。

4.（2023•湖北襄阳•统考中考真题）化学使世界变得绚丽多彩，绿色生活理念深入人心。小明同学在帮助

老师处理实验室固体废弃物时，对其中一包固体废弃物很感兴趣，这包固体废弃物可能由木炭粉、铁粉、

氧化铜、碳酸钾、硝酸领、碳酸氢钠、氯化钠中的一种或几种组成。为确定其成分，小明在老师的指导下

开展了以下科学探究活动。

【查阅资料】NaHCCh的水溶液显碱性；NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

【实验探究】

步骤I：取少量固体样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液A和滤渣甲。

步骤H：向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，充分反应后过滤，得到滤液B。

步骤m：取干燥后的滤渣甲用磁铁完全吸引得到固体乙，称量剩余滤渣，其质量为10g,然后向剩余滤渣中

加入一定量稀硫酸，无气体产生，滤渣完全溶解，得到溶液C。

步骤IV：将固体乙加入到溶液C中，充分反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得到干燥固体丙。

【实验分析】

（1）若向滤液A中滴加少量无色酚酬试液，观察到的现象是—o

（2）步骤II中产生的白色沉淀是—（填化学式）。

（3）若向滤液B中加入足量稀硫酸，产生白色沉淀，则滤液B中一定含有的溶质是（填化学式）。

（4）由以上实验可知，原固体废弃物中一定含有的物质是—（填化学式）。

【拓展延伸】

（5）若固体乙和固体丙的质量相等且都为砥，则。的取值范围为o

5.（2023•辽宁锦州•统考中考真题）（2023・四川雅安・统考中考真题）化学兴趣小组课外实验时，取出镁条，

发现久置的镁条有一层灰黑色的“外衣”他们把该镁条放入试管中，倒入一定浓度的盐酸,观察到有气泡产生,

试管壁发烫。同学们对此气体成分产生了兴趣。

【提出问题】产生的气体是什么？

【查阅资料】（1）灰黑色“外衣”中含有MgCO,

（2）无水C11SO4遇水由白色变为蓝色

【猜想假设】猜想一：耳、CO2

猜想二：印、CO2和水蒸气

猜想三：耳、CO2,水蒸气和HC1气体

(1)猜想三中有HC1气体的理由是o

【设计实验】为检测产生的气体成分，同学们设计如图所示装置进行实验(部分固定装置略去)

(2)B装置中出现白色沉淀，证明产生的气体中含有,写出有关的化学方程式

(3)C装置的作用是。

(4)甲同学观察到E装置中无水CuSC)4由白色变为蓝色，于是得出结论：产生的气体中一定含有HZ。乙

同学对此提出质疑，理由是o

(5)若颠倒B装置和C装置的安装顺序，(填“能”或“不能”)达到实验目的，原因是o

【反思与评价】

(6)从安全角度考虑，你认为实验时应注意o

6.(2023•辽宁锦州•统考中考真题)(2023•黑龙江哈尔滨•统考中考真题)某初中化学兴趣小组的同学们在

老师的指导下，用以下6种试剂：无色酚醐溶液、硫酸钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钢溶液、氢氧化钢溶液、

稀硫酸，完成下列所有实验活动：

实验活动一：

资料卡片

离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应

Na2s溶液Na2cO3溶液

的式子。

例：氢氧化钠与盐酸反应化学方程式为：

HC1+NaOH=NaCl+H2O

BaC、0溶液Ba(O0H)2溶液BaCl02溶液Ba(ODH)2溶液

①②③④

离子方程式为：H+OH=H2O

注：Na+和C「仍共存于溶液中。

【对比分析】

(1)四支试管中产生的相同实验现象为:

（2）试管①中发生反应的化学方程式为：BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl；试管②中发生反应的化学方

程式为：。

【归纳总结】

（3）根据所学知识并结合老师提供的资料卡片，同学们总结出试管①、②中发生的两个反应可以用同一个

离子方程式表示为：Ba2++SO；=BaSON，试管③、④中发生的两个反应可以用同一个离子方程式表示

为：O

实验活动二：实验后同学们将4支试管中的所有物质倒入一个烧杯中，充分混合后过滤得滤渣和滤液（废

液）。

【提出问题】如何处理废液？（老师提示：要处理成中性，Ba?+有毒，若存在也需除去。）

【交流设计】

（4）有的同学提出处理废液应先确定溶质成分，再逐一处理。同学们经讨论后认为，从离子角度分析和处

理废液相对简单。于是同学们进行了如下实验设计：

操作可能出现的现象由现象得出的结论

溶液中产生白色沉淀有Ba?+,无_______（填离子符号）

无明显现象无_______（填离子符号）

取少量废液于试管中，加入足量稀硫酸

溶液中产生气泡有coj,无_______（填离子符号）

【拓展应用】

（5）小组同学们按照设计的实验方案进行了实验，观察到溶液中产生白色沉淀。经老师协助，测定废液中

Ba?+和OH-的个数比大于1：2。老师让同学们在处理废液时，还要考虑到节约药品这一原则，则处理废液

的最佳做法是o

【反思评价】同学们又讨论了若是其他情况废液该如何处理。老师对同学们能够从多角度来设计方案和分

析问题，并从中寻找到解决实际问题较好的方法给予了充分肯定！

6.（2023•辽宁锦州•统考中考真题）化学兴趣小组的同学从废品收购站找到了一个内壁积了一层厚厚水垢

的铝制烧水壶，开展了如下实验探究。

【实验目的】探究清除水垢的方法

【查阅资料】水垢的主要成分是CaCCh和Mg（OH）2

【进行实验】

步

实验操作实验现象实验结论

骤

水垢不溶于水，用此方法

1向水壶中加入少量水，振荡无现象不

能去除

①水垢有少许掉落此方法不仅不易清除水

倒掉步骤1水壶中的水，用砂纸在水壶内壁打磨②打磨过的水壶内壁垢，

2

一会儿有而且会对铝制水壶造成

明显的_____O损伤

此方法可以有效清除水

垢，

①水垢逐渐减少至消

向水壶中加入一定量稀盐酸，写出清除水垢的化学反

3失

振荡，静置应方

②有气泡生成

程式（没有顺序要求）：

①_______o②________O

【反思评价】

（1）有同学认为步骤3中产生的气泡可能不是单一气体，还可能有一种气体单质，原因是

（2）家庭中除水垢，可以使用厨房中的一种酸性调味品（填物质名称）。

【拓展延伸】兴趣高涨的同学又做了如图所示的探究实验。观察到右侧试管中溶液红色褪去，原因可能

是.

滴有酚酬的

氢氧化钠溶液

实验方案设计

实验设计题的难度较大、综合性较强，解答这类题时，一般需要学生很好地掌握实验操作的基本知识,

掌握操作的原理和实验的一般步骤，具备较好的元素化合物知识，熟悉常见物质的一些性质及其制备原理、

变化规律等，要全面了解实验方案设计考查的内容、基本要求和思路方法。

1.考查内容：

①物质的制备实验设计；②物质的性质实验设计；③物质的检验实验设计；④测定物质的组成实验设

计；⑤物质的分离或提纯实验设计；⑥测定混合物的成分实验设计

2.实验方案设计的基本要求

(1)科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。

(2)可行性：设计的实验方案要切实可行。

(3)安全性：实验操作要尽量避免带有危险性的操作,尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质，则

应采取防范措施，以防造成环境污染和人身伤害。

(4)简约性：实验方案设计要求操作简单、装置简单、实验现象明显。

3.解题思路和方法

(1)明确目的和原理一明确实验的目的,弄清题给信息

(2)选择仪器和药品-选择合理的化学仪器和药品。

(3)设计装置和步骤-设计出合理的实验装置和实验操作步骤。

(4)记录现象和数据-全面、及时而又准确地记录实验过程中的现象和数据。

(5)分析得出结论-根据实验观察到的现象和记录的数据，通过分析、推理等，得出正确的结论。

实验方案的评价

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四个方面入手，(1)方案在理论上是否科学、台理,是否具有严密性:⑵

在满足安全性的前提下,操作上是否简单易行：(3)从经济角度评价,是否节约试剂、降低成本和提高产品质量(4)

从环境角度考虑，是否会给环境造成污染评价实验方案是一个复杂、深刻的思维活动，要通过分析综合、比较

和论证才能评选出最佳方案

@@@@

解答此类题首先应具备扎实的实验操作基本知识，熟悉操作的一般步骤和原理，熟悉相关物质的性质、

制备原理和变化规律。同时读懂题，明确实验目的，充分利用题中所给信息(如装置、药品、题干中描述的

目的等)，分析题意做出相关的猜想(假设)，提出问题，设计实验的步骤，再分析现象得出相关的结论和启

ZjFO

解答实验题还应具备全局意识，即审题时要先统观全局，逐宇逐句地把整个题审读一遍，再细致地读

懂每步要求，这样才能在答题时做到不丢分。

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1.（2023•山西大同•校联考三模）实验课上，同学们设计了如下四个实验，其中能达到目的是

酚

浓酷

盐

酸溶

A.液探究分子的运动

探究燃烧的条件

C.测定空气里氧气含量

D.打磨后探究铝、铜、银的金属活动性顺序

铜丝硝酸银

溶液的铝丝

2.（2023•山西太原•山西实验中学校考三模）实验是化学课堂的“最高法庭”，实验设计的严谨性直接会影响

实验结论的准确获得。下列实验设计可以达到实验目的的是

A.探究铁生锈的条件

0.1g石蕊0.1g品红

探究温度对分子运动速率的影响

热水

证明MnOz是H2O2分解的催化剂

干燥的鼻

D.干石湿石证明二氧化碳可以与水反应

蕊纸蕊纸

'花卜花

3.（2023・福建厦门•统考二模）根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是

干燥

煮沸

E―空气

的

A过

1-探究铁生锈的条件

二

储

蒸-f

二

水

二

-SLh

冷

干

杯

烧

B.探究蜡烛中是否含有氧元素

铁

钉

鬻

C上

验证质量守恒定律

.

测定空气中氧气的含量

4.(2022•广东东莞•校考一模)对下列实验过程的评价，正确的是

A.向某固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，该固体一定是碳酸盐

B.在无色溶液中滴入酚醐试液，溶液变红色，该溶液一定是碱溶液

C.打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖，瓶口产生白雾——浓盐酸有吸水性

D.把生石灰投入水中，水会沸腾，生石灰变成熟石灰的过程是放热反应

5.(2023・陕西西安・高新一中校考模拟预测)下列实验方案设计均合理的一组是

选项实验目的实验方案或用品

A检验碳酸钾中是否混有氯化钾取样，加水溶解，滴加硝酸银溶液

B制备Fe(OH)3将Fe2(SO4)3和适量Ba(OH)2溶液混合，过滤

C除去氢气中混有的二氧化碳和水蒸气将混合气体依次通过浓硫酸和氢氧化钠溶液，收集

D鉴另UBaCb溶液、稀硫酸、NaOH溶液取样，分别滴加碳酸钠溶液，观察现象

A.AB.BC.CD.D

6.（2023・广东珠海•校考一模）课外实验：“叶脉书签”（如图）的制作过程是将洗干净的树叶放在一定浓度的

氢氧化钠溶液中煮沸，再加以处理，除去表皮和叶肉，只余清晰的叶脉，就能得到“叶脉书签”。实验小组同

学对该制作过程及氢氧化钠的性质进行了研究。

I.探究制作“叶脉书签”的最佳条件

【查阅资料】氢氧化钠溶液有腐蚀性。

【进行实验】实验1：相同煮沸时间内，将洗干净的树叶放在不同浓度的氢氧化钠溶液里，处理后叶片变化

如表。

NaOH溶液浓度1%5%10%

叶片变化留有很多叶肉留有较多叶肉残留很少叶肉

实验2：在10%的氢氧化钠溶液里，将洗干净的树叶进行不同时间的煮沸，处理后叶片变化如表。

煮沸时间5min15min20min

叶片变化留有较多叶肉残留很少叶肉叶片卷起来，叶肉与叶脉不易分离

【解释与结论】

（1）实验1的实验目的是=

（2）实验小组同学选择了10%的氢氧化钠溶液制作“叶脉书签”，原因是o

⑶通过实验2可知，制作“叶脉书签”的最佳煮沸时间是（填字母序号）。

A.5minB.15minC.20min

IL探究氢氧化钠的性质

【查阅资料】a.氢氧化钠与氢氧化钙化学性质相似。

b.稀盐酸与碳酸钠（Na2co3）反应的化学方程式为：2HC1+Na2co3=2NaCl+H2O+CO2T。

c.通常状况下，1体积的水约能溶解1体积二氧化碳。

【猜想与假设】

（4）氢氧化钠能与二氧化碳发生反应，其化学方程式为：o

【进行实验】

实验步骤实验现象

co2

①无明显变化

氢氧化

钠溶液P

甲同学发现实验步骤①中无明显变化，产生疑问：两种物质是否发生了化学反应？在老师的帮助下，通过

对比实验步骤②③证明NaOH与二氧化碳发生了反应。

实验步骤实验现象

②A中有大量气泡产生，B中_______o

I适量

卜稀盐酸

③『无明显变化

8点

日一水混合

©后溶液

【解释与结论】

（5）步骤②中通过B中的现象，可知稀盐酸加入到步骤①所得溶液中有二氧化碳产生。

（6）实验③的目的是排除的干扰。

（7）乙同学认为用软塑料瓶也可以验证氢氧化钠与二氧化碳的反应，需要对比的实验装置有（填字

母序号）。

软塑料瓶软塑料瓶

A.B.C.

—二氧化碳--二氧化碳

，三420mL氢氧

a广20mL蒸储水

化钠溶液

7.（2023•辽宁丹东•统考二模）实验桌上现有一包白色粉末，可能是氢氧化钠、硫酸钠、碳酸钠和氯化铜

中的两种或两种以上组成。现将其放入一干净的烧杯M中，加入足量的水后，固体全部溶解得到无色溶液,

再滴加几滴无色酚醐，溶液变为红色。

为进一步确定白色粉末的成分，同学们进行了如下探究。

【查阅资料】氯化钢溶液和硫酸钠溶液呈中性。

【讨论猜想】经过分析，针对白色粉末的组成，大家提出如下猜想:

小红：氢氧化钠、硫酸钠;

小华：;

小明：碳酸钠、硫酸钠；小亮：氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠。

【实验分析】四位同学共同设计并进行了如下实验：

实验步骤实验现象实验结论

1.取烧杯M中的少量溶液于试管A中，向溶液由红色变为无

_____的猜想不正确

其中加入一定量的稀盐酸色且有气泡产生

2.另取烧杯M中的少量溶液于另一试管B

—请写出步骤2的反应化学方程

中，向其中加入过量氯化钢溶液

式_____，小亮的猜想正确

3.继续向试管B中加入过量的稀盐酸—

8.（2023•安徽合肥•校联考二模）碳酸钠、碳酸氢钠是我们初中化学中两种常见的碳酸盐，它们与酸反应

的情形非常相似。两者与酸反应有区别吗？某研究小组通过控制变量法设计实验进行探究。

【实验1】：同时将“40mL8%（足量）的“稀盐酸分别倒入装有2克碳酸钠和碳酸氢钠的锥形瓶甲和锥形瓶乙

中（如下图）。

40mL8%稀盐酸

（2）探究甲乙锥形瓶中化学反应速率，可采取的方法是o

【实验2】：在两个锥形瓶中分别加入2g碳酸钠粉末，然后向其中一个锥形瓶中倒入20mL的蒸储水，向

另一个锥形瓶中倒入20mL质量分数15%的稀盐酸（足量），利用温度传感器测定其温度变化（如图a）。另取

2g碳酸氢钠粉末，重复上述实验（如图b）。

图a图b

(3)从温度曲线看，碳酸氢钠粉末溶于水及与酸反应过程中，—(选填“吸收”或“放出”)热量。

(4)从两种粉末状固体溶于水及与酸反应过程的能量变化判断，反应速率快的固体物质是(选填

Na2cCh或NaHCO3)o

(5)该实验中，相同质量固体与足量稀盐酸反应结束产生的二氧化碳的量:Na2cChNaHCO3(选填“>”、

或

【实验3】

(6)研究小组还想继续通过实验检测二者的碱性强弱，请你设计一种简单的实验方法(只写方法，不

写实验过程)。

Na2c。3和NaHCCh溶液均呈碱性，但在物质分类上不属于碱。以Na2c。3为例，它的水溶液为什么会呈碱

性呢？

(7)Na2cCh在水溶液中呈离子状态：其实水本身也会分解为一小部分离子，请写出水分解会产生的阴阳两

种离子符号。

(8)Na2c03在水溶液中的离子与水本身分解产生的离子，从复分解反应离子交换特征思考，会生成少量新

物质。请你继续分析Na2cCh溶液呈碱性的原因_____o

9.(2023•云南保山・统考一模)某白色固体可能由BaCb、NaOH、Na2co3、Na2so4中的一种或几种物质组

成，某兴趣小组的同学为确定该白色固体的成分，进行了如下的实验探究，请你参与并回答相关问题。

I.初步探究：小金同学设计的实验过程及现象如图所示。

【查阅资料】BaCb溶液显中性。

【初步结论】

(1)原白色固体中一定有的物质是—，一定没有的物质是

(2)M溶液中的溶质一定有,一定没有氯化钢。

【交流讨论】小英同学认为：无色溶液M变红色，说明溶液M中含有碱性物质，但不能由此推导出原固体

物质中是否含有氢氧化钠。若要进一步确定，需对溶液M继续进行探究。为此同学们进行了如下的探究：

II.继续探究：

【提出问题】无色溶液M中有氢氧化钠吗？

【猜想与假设】猜想一：有NaOH；猜想二：没有NaOH

【探究与结论】

(3)

实验现

实验步骤实验结论

象

A.取无色溶液M于试管中，加入过量的氯化钢溶液，振荡，证明溶液M中有碳酸钠并被除

_________O

静置尽

B.取实验A所得上层清液于试管中，加入—。_________O猜想一正确

【反思与评价】

(3)在老师的指导下，同学们通过交流、讨论，呈现碱性的物质一定属于碱吗？请举例说明:

10.(2023・湖北随州•一模)实验活动一：请你参与下列实验，回答问题。

纱小卵石

布石英砂

活性炭

蓬松棉

图一图二图三

(1)图一是同学们自制的简易净水器。利用活性炭净化水，主要利用它的—性。

(2)图二是品红在静置的水中扩散的实验，说明分子具有的性质是—o

(3)图三是某兴趣小组进行的石灰水导电性实验。同学们观察到观察到灯泡发光，通电一段时间后，两个

石墨电极附近有气泡产生。与负极相连的石墨附近产生的气体是一

实验探究二：怎样证明无明显现象的化学反应发生？

加入酚醐试液加入过量稀硫酸,

再加入稀盐酸再加入少量X

1

Ca(OH)2NaOH

/溶液溶液

(4)【实验一】当观察到试管中溶液的现象时，证明化学反应发生。

（5）【实验二】加入X可验证稀硫酸与NaOH能发生反应，符合此条件的X是（填字母）。

A.NaClB.CU（NO3）2C.Ba（NO3）2

（6）【实验三】用气压传感器测得曲线1和2,要证明CO2与NaOH一定发生了反应，左瓶中应加入—。

有同学认为，取反应后右瓶中的溶液适量于试管中，滴入足量的稀盐酸、或滴入氯化钢溶液、或滴入无色

酚麟溶液都可证明有碳酸钠生成，从而证明CCh与NaOH发生反应,该同学的看法（填“正确”或“错误”）。

【反思】上述实验的设计思想是通过证明反应物已转化为其他物质，来判断化学反应的发生。

11.（2023•河北廊坊•一模）倡导“低碳”生活，建设美丽河北。“低碳”生活可以理解为：减少二氧化碳的排

放，低能量、低消耗、低开支的生活方式。如图为“低碳”生活的公益宣传海报，下列做法符合“低碳”生活理

念的是—（选填序号）。

A.鼓励开私家车出行

B.随手关灯节约用电

C.打印纸双面使用

D.提倡使用一次性餐具

在减少CO2排放的同时还要知道如何将排放的CO2消除，同学们做了以下实验。

【实验1】如图所示，用烧杯分别取20mL的水、氢氧化钠溶液和澄清石灰水，加入到集满二氧化碳的甲、

盖紧瓶盖，振荡。

澄清

石发水

十二氧

二一化碳

0

观察到甲、乙、丙塑料瓶均变瘪，乙塑料瓶变瘪最明显；丙塑料瓶中溶液变浑浊，甲、乙塑料瓶中液体无

明显变化。

【结论】通过对比甲、乙、丙塑料瓶的变瘪程度，可得出水、氢氧化钠溶液及澄清石灰水都可以作为CO2

的吸收剂，氢氧化钠溶液的效果最好。二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为—o

【提出问题】上述实验通过对比塑料瓶变瘪程度确定二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应。但“乙塑料瓶中

液体无明显变化”，如何证明乙塑料瓶中确有新物质生成？

【实验2】同学们设计如下实验方案，验证乙塑料瓶中确有新物质生成。

方案实验步骤实验现象

方案从乙塑料瓶中取2〜3mL液体于试管中，滴加3滴酚酰

溶液变红

①溶液

方案从乙塑料瓶中取2〜3mL液体于试管中，加入氯化钢溶

有沉淀生成

②液

方案开始没有气泡产生，过一会儿有气泡产

从乙塑料瓶中取2〜3mL液体于试管中，逐滴加入—

③生

【实验分析】

（1）小组同学认为，方案①不能证明二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成了新物质，理由是

（2）方案②中反应的化学方程式为—,

（3）方案③中“开始没有气泡产生”的原因是—。

（4）请你再设计一种实验方案，验证乙塑料瓶中确有新物质生成，要求所用试剂与上述三个方案的试剂属

于不同类别的物质。实验方案是：从乙塑料瓶中取2〜3mL液体于试管中，加入—（填一种试剂）。

12.（2023•河北邯郸・校考三模）老师在课堂上做了“燃纸成铁”的趣味实验，将一张滤纸（组成元素为C、H、O）

用FeCL的浓溶液湿润，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质。通过物理方法进

行检验，发现黑褐色物质中含有单质铁，其检验方法为。小张同学对此很感兴趣，他利用蓝色硫酸铜

溶液进行趣味实验，将一张滤纸用其浸泡，在酒精灯火焰上点燃，观察到滤纸颜色变白，由湿变干后燃烧，

在燃烧后的灰烬中出现红色固体。他很好奇，进行了相关探究。

【提出问题】红色固体是什么物质？它是如何产生的？

【查阅资料】

①温度达200c时，CuSO”开始分解生成CuO和另一种氧化物；此反应前后各元素的化合价保持不变。

②温度超过1000℃,CuO才分解生成氧化亚铜（Cu2O）,Cu2O呈红色。

③CuzO+H2sO4=CUSO4+CU+HQ。

【作出猜想】红色固体可能是：①Cu；②Cu?。；③还可能是。

【实验探究】按如图进行实验。

稀硫酸

________充分振.

yU*

灰烬中的固体未消失，

红色固体溶液无色

【分析推理】

(1)确定亮红色固体为O

(2)根据滤纸的元素组成，经分析，产生红色固体的原因可能是滤纸在燃烧过程中产生的碳与分解产生的

CuO发生反应，生成红色固体和二氧化碳，该反的化学方程式o

(3)该实验还说明滤纸的着火点低于1000C,理由是0

【交流讨论】

(1)将浸有硫酸铜溶液的滤纸点燃，刚开始不能燃烧，是因为=

(2)此实验中，C11SO4受热分解生成CuO和(填化学式)。

13.(2023•广东惠州•校考二模)盐碱地中所含的盐分影响作物的正常生长，对其开发利用是提高农业产能

的途径，但也是世界性难题。某化学兴趣小组对盐碱地土壤进行了研究。

【查阅资料】盐碱地的土壤中可能含有的物质有Na2c。3、NaCkCaCl2,Na2SO4o

【探究一】土壤的酸碱度

实验步骤：

(1)研磨的目的是。

(2)经测定，滤液a的pH约为8。同学们对当地农民施肥给出了建议，在施用氮肥中，不宜选择含镂根的

氮肥，其原因是o

【探究二】土壤所含的成分

(3)小明取少量滤液a,加入适量稀盐酸，观察到有气泡产生，证明土壤中含有0

(4)小青取少量滤液a,加入适量BaC"溶液，观察到有白色沉淀生成。

他得出结论：滤液a中含有Na2so-

同学们认为小青的结论不严谨，理由是（用化学方程式表示）。

【设计实验】为进一步探究滤液a的成分，同学们又进行了如图所示的实验。

L气体

加入足量加入

滤液a稀硝酸・溶液n丫溶液.白色沉淀B

加入足量

白色沉淀A

（5）加入Y溶液的溶质是（填名称），写出生成白色沉淀A的化学方程式:

【得出结论】

（6）该地块的土壤中除了含有Na2c外，还含有（写化学式）。

【拓展应用】

（7）下列可用于改良碱性土壤的方法是（选填字母）。

A.适量施用熟石灰B.适量施用碳酸钙粉末

C.用氨水进行喷灌D.适量施用酸性肥料

【实验攻略】备战2024年中考化学实验新考法

专题04实验方案设计与评价

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1.（2023•湖北十堰•统考中考真题）物质的检验和除杂是重要的实验技能。为了达到目的，下列实验方案

合理的是

选项实验目的实验方案

A区分硬水和软水取样，观察颜色

B区分NaOH和NH4NO3两种固体取样，分别加水溶解，触摸烧杯外壁

C除去FeC"溶液中少量的CuCl?加过量的镁粉，过滤

D除去CO?中的水蒸气将气体通过足量生石灰

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【详解】A、软水和硬水均为无色透明液体，不能通过观察颜色进行鉴别，A项不能达到目的；

B、NaOH固体溶于水时会放出大量的热量，使溶液的温度明显升高，NH4NO3溶于水时会吸收热量，使溶

液的温度明显下降，B项能达到目的；

C、镁的活动性大于铁和铜，镁既能与FeCl2反应又能与CuCb反应，消耗原物质又引入了新的杂质MgCh,

C项不能达到目的；

D、生石灰具有吸水性，但生成的氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，不但能把杂质除去，也

会把原物质除去，不符合除杂原则，D项不能达到目的。

故选：B。

2.（2023•湖南岳阳•统考中考真题）实验是科学探究的重要手段，下列实验不能达到目的的是

A.测定空气中氧气的含量

B.探究燃烧需要氧气

白磷

C.

D.

【答案】B

【详解】A、白磷能在空气中燃烧，消耗氧气，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，能形成压强差,

能用来测定空气中氧气含量，故选项能达到实验目的；

B、实验过程中白磷与氧气接触，温度达到着火点，白磷燃烧，而红磷与氧气接触，温度没有达到着火点,

红磷不燃烧，对比可知燃烧需要温度达到着火点，故选项不能达到实验目的；

C、红磷在密闭容器中与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，反应在密闭容器中进行，没有物质逸出或进入，

天平保持平衡，可以用来验证质量守恒定律，故选项能达到实验目的；

D、实验过程中，小灯泡发光，所以可探究石墨的导电性，故选项能达到实验目的。

故选B。

3.（2023•海南•统考中考真题）小林看到自热食品中的发热包产品说明如右图所示，咨询老师后得知该配

方中氧化钙和铝粉的质量相等，为了探究其发热原理，设计了如下实验，实验结果记录如下（室温25℃）。

［品名］食品专用发热包

［主要成分］氧化钙、铝粉、碳酸钠

［净含量］50克

［使用方法］撕开塑料袋后加常温水

［贮存条件］存放于阴凉干燥处

序最高温度达到最高温度所需时间开始降温时间

实验方案

号/℃/min/min

15.0g氧化钙+15mL水6812.5

2381.13.8

无明显变

35.0g铝粉+151nL水

化

42.5g氧化钙+2.5g铝粉+15mLZK431.22.5

54.0g氧化钙+1.0g碳酸钠+15mL水2917.5

无明显变

64.0g铝粉+1.0g碳酸钠+15mL水

化

2.0g氧化钙+2.0g铝粉+1.0g碳酸钠+15

7968.113.4

mL水

(1)序号2的实验方案为

(2)根据实验结果，该发热包与纯氧化钙发热包相比具有的优势是

(3)查阅资料可知，该发热包的反应原理如下：

a.CaO+H2O=Ca(OH)2(反应启动)

b.Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3J+2NaOH

c.2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+(主要放热)

①请把反应c的化学方程式补充完整—。

②根据反应c的相关信息，写出该发热包使用时的注意事项：—。

【答案】(l)5.0g发热包粉末+15mL水

(2)温度较低，比较安全，且保温时间长

⑶3H2T

使用时远离明火(合理即可)

【详解】(1)该实验的目的是探究发热包的发热原理，故应设计实验与发热包进行对比，故序号2的实验

方案应是5.0g发热包粉末+15mL水，目的是作对比实验；

(2)由表中数据可知，该发热包与纯氧化钙发热包相比，温度较低，比较安全，且保温时间长；

(3)①根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Al、Na、0、H的个数分

别是2、2、4、6,生成物中含Al、Na、O、H的个数分别是2、2、4、0,故生成物中还应含6个H

故应补充3H2T；

②由反应c可知，铝和氢氧化钠、水反应生成了氢气，氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，

容易发生爆炸，故该发热包使用时的注意事项：使用时远离明火。

4.(2023•湖北襄阳•统考中考真题)化学使世界变得绚丽多彩，绿色生活理念深入人心。小明同学在帮助

老师处理实验室固体废弃物时，对其中一包固体废弃物很感兴趣，这包固体废弃物可能由木炭粉、铁粉、

氧化铜、碳酸钾、硝酸钢、碳酸氢钠、氯化钠中的一种或几种组成。为确定其成分，小明在老师的指导下

开展了以下科学探究活动。

【查阅资料】NaHCCh的水溶液显碱性；NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

【实验探究】

步骤I：取少量固体样品于烧杯中，加入足量的水，充分搅拌后过滤，得到滤液A和滤渣甲。

步骤H：向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，充分反应后过滤，得到滤液B。

步骤m：取干燥后的滤渣甲用磁铁完全吸引得到固体乙，称量剩余滤渣，其质量为10g,然后向剩余滤渣中

加入一定量稀硫酸，无气体产生，滤渣完全溶解，得到溶液C。

步骤W：将固体乙加入到溶液C中，充分反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得到干燥固体丙。

【实验分析】

(1)若向滤液A中滴加少量无色酚酥试液，观察到的现象是一。

(2)步骤II中产生的白色沉淀是—(填化学式)。

(3)若向滤液B中加入足量稀硫酸，产生白色沉淀，则滤液B中一定含有的溶质是(填化学式)。

(4)由以上实验可知，原固体废弃物中一定含有的物质是—(填化学式)。

【拓展延伸】

(5)若固体乙和固体丙的质量相等且都为ag,则a的取值范围为—o

【答案】(1)溶液变为红色

(2)BaCO3

(3)NaNCh、Ba(NO3)2和NaOH

(4)Fe、CuO、Ba(NCh)2和NaHCCh

(5)a>8

【详解】(i)步骤n：向滤液A中加入过量的氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，结合资料可知，碳酸氢钠与

氢氧化钠反应生成碳酸钠，而碳酸钠会与硝酸钢反应生成碳酸钢白色沉淀，故可以确定滤液A中含有硝酸

领和碳酸氢钠，而碳酸氢钠溶液显碱性，故加入无色酚酷试液时，能观察到溶液变为红色；故答案为：溶

液变为红色；

(2)由上述分析可知白色沉淀为碳酸领，其化学式为BaCCh;

(3)向滤液B中加入足量稀硫酸，产生白色沉淀，在上述物质中，只有硝酸领中的领离子能与硫酸根离子

生成硫酸钢白色沉淀，因此滤液B中含有硝酸/,也说明硝酸钢的量多于碳酸氢钠的量，因步骤n中碳酸

钠会与硝酸钢反应生成碳酸领白色沉淀和硝酸钠，且氢氧化钠溶液过量，故滤液B中一定含有的溶质是硝

酸钠、硝酸钢和氢氧化钠，其化学式为NaNCh、Ba(NO3)2和NaOH；

(4)由上述分析可知，固体废弃物中一定含有硝酸钢和碳酸氢钠，步骤III中取干燥后的滤渣甲用磁铁完全

吸引得到固体乙，则固体乙必为铁粉，然后向剩余滤渣中加入一定量稀硫酸，无气体产生，滤渣完全溶解，

得到溶液C,则说明固体废弃物中不含木炭粉和碳酸钾，一定含有氧化铜，原因是木炭粉不与稀硫酸反应，

且如果存在碳酸钾，其会与硝酸钢反应生成碳酸钢白色沉淀，而碳酸/能与稀硫酸反应生成硫酸领白色沉

淀、二氧化碳和水，因此会有气体产生，而氧化铜则能够与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，因此步骤III滤渣

中只有氧化铜。综上所述，原固体废弃物中一定含有的物质是铁粉、氧化铜、硝酸钢和碳酸氢钠，其化学

式为Fe、CuO、Ba(NO3)2和NaHCCh；

(5)由分析可知，固体乙为铁粉，溶液C可能为硫酸铜溶液，步骤IV将固体乙加入到溶液C中，铁粉会与

硫酸铜发生反应生成硫酸亚铁和铜单质，充分反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得到干燥固体丙，因此

固体丙可能为铜单质。已知步骤III中滤渣即氧化铜的质量为10g,氧化铜