内容正文:
专题18 化学实验方案的设计与评价
知识点一、实验方案的设计
(1)实验方案设计的总体思路
明确实验目的→确定反应原理→选择合适的药品和仪器→设计实验装置和操作步骤→记录实验现象和数据→分析、推理得出结论。
(2)实验方案设计的基本要求
①科学性:实验原理、方案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,所用药品、仪器、装置安全可靠。
③安全性:要尽量避免危险性的操作、避免接触有毒物质,若无法避免则应采取安全措施,以防污染环境和人身伤害。
④简易性:实验方案设计要求操作简便、装置简单、实验现象明显。
知识点二、实验方案的评价
(1)评价实验方案的原则
①实验目的明确;
②实验方法简便、现象明显;
③操作安全可靠;
④分析严密、结论正确。
知识点三、实验方案的评价一般包括以下几方面
Ⅰ. 原理的评价:
①所选药品是否可行;
②反应是否易于控制;
③所用药品是否安全(是否易燃易爆、有毒);
④反应是否会造成环境污染;
⑤药品的利用率是否高。
Ⅱ. 装置的评价:
①操作是否简便;
②添加药品的难易度;
③是否安全;
④是否节约药品(微型装置)。
Ⅲ. 操作的评价:
①操作顺序是否正确;
②实验步骤是否完善等。
Ⅳ. 实验结果的评价:
①对现象分析得出的结论的评价;
②实验误差的评价;
③实验的创意性的评价等。
(3)实验方案的评价解答时主要考虑以下几种常见的情况。
Ⅰ. 常温下,产生气体的反应:
①活泼金属与稀盐酸或稀硫酸;
②碳酸盐或碳酸氢盐与稀盐酸或稀硫酸;
③铵态氮肥与碱(刺激性气体,尿素不与碱反应)。
Ⅱ. 滴加酚酞溶液不变色的溶液既可能是酸性溶液也可能是中性溶液。
Ⅲ. 向加盐酸酸化的某溶液中滴加氯化钡溶液产生白色沉淀,则某溶液中可能含有SO ,也可能含有Ag+。
Ⅳ. 氢氧化钠固体、浓硫酸溶于水时会放出大量的热,因此向氢氧化钠固体中加入酸溶液,或把浓硫酸加入碱溶液中,试管壁发烫,都不能说是中和反应放热。
Ⅴ. 将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中溶液变红色,是二氧化碳与水反应生成的碳酸使石蕊溶液变红色,而不是二氧化碳使石蕊溶液变红色。
Ⅵ. 未打磨的铝条放入硫酸铜或硝酸银溶液中不发生反应,并不是铝的活泼性比铜或银弱,而是铝条表面的氧化膜阻止了反应的进行,影响判断。
1.(2023•日照)下列四个对比实验设计不能达到目的的是( )
A.如图甲所示,探究CO2使紫色石蕊溶液变红的原因
B.如图乙所示,探究水是铁生锈的主要条件之一
C.如丙图所示,探究O2的浓度是影响燃烧剧烈程度的因素之一
D.如图丁所示,探究燃烧的条件之一是需要O2
2.(2023•呼和浩特)下列实验设计不能达到实验目的的是( )
A.证明水是由氢、氧元素组成
B.验证质量守恒定律
C.探究可燃物燃烧的条件
D.鉴别氯化钾和氯化铵
3.(2023•菏泽)下列实验方案不能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
检验O2
将带火星的木条伸入集气瓶中,观察现象
B
测稀硫酸的pH
取一片pH试纸,用镊子夹持蘸取溶液,与标准比色卡对照
C
分离KCl和MnO2固体混合物
加足量水充分溶解,过滤、洗涤、干燥、蒸发结晶
D
除去FeCl2溶液中的CuCl2
加入足量的铁粉,充分反应后过滤
4.(2023•大庆)下列实验所选用的仪器或用品不能达到相应实验目的的是( )
选项
实验目的
实验仪器或用品
A
用质量分数为6%的NaCl溶液(ρ=1.04g/cm3)配制50g质量分数为3%的NaCl溶液
量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
B
称取一定质量的NaOH固体
托盘天平(带砝码)、药匙、纸片
C
从实验室制O2的残留固体中分离MnO2
铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸
D
从KCl溶液中获取KCl晶体
烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、火柴、酒精灯、蒸发皿、坩埚钳、石棉网
5.(2023•常德)实验室里,同学们设计了如图所示四个实验,经分析可知,其中能达到目的的是( )
A.验证一氧化碳还原氧化铜的产物
B.测定空气里氧气的含量
C.探究燃烧的三个条件
D.验证Mg、Fe、Ag三种金属活动性顺序
6.(2023•娄底)下列实验方法能够达到实验目的的是( )
编号
A
B
C
D
实验
方案
实验
目的
比较Zn和Fe的金属活动性强弱
探究二氧化碳能否与水反应
干燥并收集氧气
将胶头滴管内的液体滴入试管中来验证分子不断运动
7.(2023•济南)下列根据实验事实得出的结论中,不正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
将铜丝放入硝酸银溶液中,铜丝表面有银白色