第38讲 实验方案的设计与评价（讲义）（浙江专用）2026年中考科学一轮复习讲练测

第38讲 实验方案的设计与评价（讲义） 目 录 目标导图 考情剖析·命题前瞻 思维导图·网络构建 考点通关·靶向突破 考点1 物质性质与成分探究方案的设计与评价 考点2 化学反应原理与条件的探究方案评价 考点3 定量测定实验方案的分析与误差评价 素养拓展·思维进阶 拓展1 基于控制变量法的化学探究实验设计与评价 拓展2 定量测定实验的原理设计与误差分析改进 优题精选·练能提分 考点 考查形式 课标要求及考查内容 考法分析 物质性质与成分探究方案的设计与评价 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 能根据物质的性质（如酸碱性、金属活动性、离子特性等），设计简单的实验进行验证、比较或探究。能对给定的实验方案进行可行性、科学性、安全性及环保性的评价。 考法1：实验方案的设计与步骤补充；要求根据探究目的（如验证某物质的成分、比较金属活动性强弱），选择合适的试剂和仪器，设计合理的实验步骤。常以“补全实验方案”的形式出现，考查逻辑的严密性和步骤的完整性。如2023·浙江杭州。 考法2：实验方案的评价与优化；提供一种或多种实验方案，要求从原理是否正确、操作是否简便、现象是否明显、是否环保安全、是否控制变量等角度进行评价，指出其优点或不足，并提出改进意见。如2022·浙江宁波。 考法3：实验现象预测与结论推导；基于给定的实验方案和物质性质，预测实验过程中可能出现的现象（如产生气泡、沉淀、颜色变化），并根据现象推导出合理的实验结论。考查学生对化学反应原理的掌握和逻辑推理能力。如2024·浙江。 化学反应原理与条件的探究方案评价 ☑选择题 ☑实验探究题 ☑简答题 能设计实验探究化学反应的条件（如催化剂、温度、浓度等）或影响因素。能评价探究化学反应速率、产物等实验方案的合理性。 考法1：控制变量法的应用与方案设计；核心高频考法。要求在设计或评价“探究影响化学反应速率因素”或“探究最佳反应条件”的实验时，准确识别和控制变量（唯一变量），设计对照实验。常考查如何设置对照组、如何改变单一变量。如2023·浙江绍兴。 考法2：实验装置的评价与改进；围绕某一化学反应的进行（如气体产生、热量变化），提供实验装置图，要求评价其合理性，或针对装置缺陷（如无法控制反应、无法测量数据、存在安全隐患、污染环境）提出改进措施。如2021·浙江温州。 考法3：实验数据或图像的分析与解释；提供实验记录的数据表格或绘制的曲线图（如pH变化曲线、温度变化曲线、气体体积随时间变化图），要求分析数据规律、解释变化原因，或根据数据得出结论，评价实验是否达到目的。如2022·浙江台州。 定量测定实验方案的分析与误差评价 ☑实验探究题 ☑计算题 能理解定量测定实验（如物质含量测定、混合物成分测定）的基本原理。能分析实验步骤对测定结果的影响，并对实验方案的准确性和误差来源进行评价。 考法1：测定混合物中某成分含量的方案设计；要求设计实验测定混合物中某一组分的质量分数（如测定石灰石中碳酸钙的含量、测定铜锌合金中铜的含量）。方案通常涉及利用化学反应（如酸反应、还原反应）将待测成分转化为可测量的气体或沉淀质量。如2024·浙江模拟。 考法2：实验误差的分析与判断；针对给定的定量测定实验装置或步骤，分析某些操作（如气体逸散、装置内残留气体、干燥不充分、称量误差）会导致最终测定结果偏大还是偏小。考查学生对实验原理和测量过程的深度理解。如2023·浙江嘉兴。 考法3：实验方案的比较与选择；提供多种测定同一目标的实验方案，要求从原理的可行性、操作的简便性、数据的准确性、环境的友好性等角度进行比较，选出最优方案，并说明理由。如2022·浙江湖州。 命题 趋势 1.从操作模仿向方案设计与科学论证深度迁移 试题越来越淡化对孤立实验操作步骤的机械记忆，转而强调在真实的、开放的探究情境中，考查学生设计完整方案、评估方案优劣、进行科学论证的能力。命题常以“项目式学习”、“课题研究”为背景，要求学生像科学家一样思考，体现科学探究的本质。 2.高度强调控制变量思想和证据意识 “控制变量法”是实验探究的灵魂，在探究影响因素类题目中几乎是必考点。同时，试题注重考查基于实验现象和数据得出结论的“证据意识”，要求结论必须严格建立在观察和证据之上，不能凭空臆断。 3.紧密联系跨学科实践与真实问题解决 命题素材常来源于生活实际（如水质检测、食品成分分析）、生产应用（如工艺条件优化）和环保议题（如废气处理）。要求学生运用化学原理设计解决方案，并综合评价其可行性、经济性和环保性，体现科学、技术、社会、环境（STSE）的紧密联系和跨学科实践的特点。 命题 预测 1.选择题与填空题 侧重考查基础性的方案评价和变量控制。例如，判断某个实验步骤的目的、评价简单方案的合理性、指出对照实验的设置、填写控制不变的变量等。 2.实验探究题 将是考查本部分内容的绝对主阵地。“补全探究影响化学反应因素的实验方案”​ 和 “对定量测定实验进行误差分析或方案优化”​ 是两大经典且高频的题型。题目信息量大，逻辑链长，对学生的综合思维要求高。 3.综合设计与评价题 预计会以“完成一项具体的探究任务”（如鉴别未知物质、测定混合物含量、探究反应最佳条件）​ 为线索，要求考生设计实验方案、画出装置简图、预测现象、分析数据、评价改进。此类题目综合性强，区分度高，是复习备考的重中之重。答题时务必做到原理正确、步骤清晰、逻辑严谨、表述规范。 ◇考点 1 物质性质与成分探究方案的设计与评价 1.实验方案设计思路 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.实验设计依据 ​ 一切方案均基于物质的特有性质（物理性质和化学性质）。 （1）物理性质：​ 颜色、气味、溶解性、磁性等，可用于初步鉴别。 （2）化学性质： ①酸碱性：​ 使用指示剂（石蕊、酚酞）、pH试纸或与活泼金属、碳酸盐反应。 ②金属活动性顺序：​ 运用“金属+酸”、“金属+盐溶液”的反应规律判断金属活动性强弱或验证反应。 ③特征离子反应： Cl⁻：用硝酸银溶液和稀硝酸检验（生成不溶于稀硝酸的白色沉淀）。 SO₄²⁻：用氯化钡溶液和稀盐酸检验（生成不溶于稀盐酸的白色沉淀）。 CO₃²⁻：用稀酸反应，生成的气体通入澄清石灰水（变浑浊）。 NH₄⁺：与碱（如氢氧化钠）共热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体（变蓝）。 3.方案评价的核心维度 科学性：​ 实验原理是否正确、严谨；步骤设计是否逻辑清晰，有无设置对照实验；结论是否由实验现象直接推出，有无夸大或不足。 可行性：​ 实验操作是否简便易行；所需试剂和仪器是否常规；实验现象是否明显、易于观察。 安全性：​ 是否避免了使用剧毒、易爆品；操作过程是否存在安全隐患（如点燃气体前是否验纯，加热操作是否规范）。 环保性：​ 是否对反应产生的尾气、废液进行了妥善处理；是否体现了绿色化学理念（如减少药品用量、循环利用）。 考法01：实验方案的设计与步骤补充 典例1：（2025·浙江宁波·一模）兴趣小组探究锌、铁、银三种金属的活动性，按步骤做了以下实验： 【步骤Ⅰ】在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用； 【步骤Ⅱ】在①所得的溶液中，插入银丝，充分作用； 【步骤Ⅲ】在②所得的溶液中插入锌丝，充分作用。 完成下列问题： （1）写出步骤③的化学方程式： 。 （2）小鹏认为在上述实验方案中补充一个实验，就可得出Zn>Fe>H>Ag的结论，补充的实验是 。 （3）小晗认为要得到Zn>Fe>H>Ag的结论，不必做补充实验，只需调整实验步骤即可，你认为调整插入金属的顺序是 。 考法02：实验方案的评价与优化 典例2：（2023·浙江·中考真题）为探究某物质X对钢铁在潮湿环境下的腐蚀的影响作用，某同学进行了如下实验： ②选择6个容量相同的烧瓶，分别编号为1～6，加入规格、质量相同的铁丝； ②向1～3号瓶中放入2mL清水，向4～6号瓶中放入2mL 10%X的水溶液，将铁丝润湿； ③塞上带有导管的塞子，将导管末端浸入盛有水的烧杯中，记录导管内液面的初始位置（图所示）； ④放在室温环境下，每隔一小时测量一次，周期为3小时，记录数据，结果如表所示。 表：导管内液面上升情况（单位：cm） 时间（小时） 1号瓶 2号瓶 3号瓶 4号瓶 5号瓶 6号瓶 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0.1 0 1.2 1.4 0 2 0.8 0.7 0.9 5.6 5.7 0.1 3 3.5 3.2 3.7 9.8 10.0 0.1 （1）在该项探究中，要取同样处置的3只烧瓶的目的是 。 （2）6号瓶的数据明显与4、5号瓶不同，可能原因是 。 （3）通过本实验，可初步得出的结论是 。 （4）该项探究设计还存在不足，如何改进？ 。 考法03：实验现象预测与结论推导 典例3：（2025·浙江温州·二模） 氢氧化钠容易吸收空气中的二氧化碳，变质为碳酸钠。兴趣小组对一瓶久置的NaOH固体的变质情况进行了实验探究。 【建立猜想】猜想①：没有变质；猜想②：已经变质。 【实验活动Ⅰ】定性探究该NaOH固体是否变质，实验方案如下： 实验方案 实验现象 实验结论 取少量该NaOH固体样品溶于水，加入过量稀盐酸 猜想②成立 【反思评价】此实验无法确定该NaOH固体的变质程度。 【实验活动Ⅱ】定量探究NaOH固体的变质程度。利用传感器进行实验，过程记录如下。 实验装置 实验序号 向实验装置内各加入下列物质 温度升高值/℃ 溶液pH 1 纯净的NaOH固体1.0克 31.52 13.69 2 纯净的Na2CO3固体1.0克 10.03 11.92 3 该NaOH固体样品 克 m n 【预测结果】若NaOH固体已严重变质。则m值接近________。 【实验活动Ⅲ】定量计算该NaOH固体的变质率（样品中Na2CO3的质量分数）。设计实验如下：称量1.0g该NaOH固体样品于小烧杯；量取足量的稀盐酸加入小烧杯内至两者完全反应；用电子秤准确称量反应前后各仪器和药品的总质量，记录数据如下表，计算得出NaOH固体的变质率超过100%。实验中可能导致变质率偏大的原因： （写出一点即可）。 反应前总质量/g 反应后总质量/g 105.50 105.06 ◇考点 2 化学反应原理与条件的探究方案评价 1.探究的核心内容 （1）反应条件探究 研究化学反应发生的必备条件。经典案例如：燃烧的条件（可燃物、氧气、温度达到着火点）；铁生锈的条件（水、氧气）；影响光合作用/呼吸作用的条件（光、二氧化碳、温度等）。 （2）影响因素探究 研究改变某一因素对化学反应速率或效果的影响。如探究浓度、温度、催化剂、接触面积对反应速率的影响。 （3）反应机理或产物探究 对化学反应的产物进行验证或对反应过程进行推测。如探究蜡烛不完全燃烧的产物、金属与酸反应后溶液中溶质的成分等。 2.方案设计的核心方法——控制变量法 明确变量：​ 准确识别实验中的自变量（要研究的条件）、因变量（观察或测量的结果）和控制变量（必须保持相同的其他条件）。 设计对照：​ 必须设置对照组（通常为常规条件）和实验组（只改变自变量），通过对比才能得出可靠结论。有时需要设置多个实验组进行对比。 3.方案评价的侧重点 变量控制是否严格：​ 是否做到了“单一变量”，是否排除了其他因素的干扰。 操作与装置的合理性：​ 实验操作顺序是否合理（如气体除杂、干燥的顺序）；装置是否满足实验要求（如密闭性、尾气处理等）。 结论的客观性与全面性：​ 结论是否基于实验现象和数据，是否考虑到了多种可能性，表述是否严谨。 考法01：控制变量法的应用与方案设计 典例1：实验室常用二氧化锰催化过氧化氢分解的方法制取氧气。那么影响过氧化氢分解快慢的因素到底有哪些呢？某兴趣小组对此进行如下研究： 【提出问题】影响过氧化氢分解快慢的因素有哪些？ 【猜想与假设】 假设1：过氧化氢溶液的浓度。 假设2：催化剂的质量。 假设3：温度。 【设计实验】小明同学设计如下实验方案进行验证。 序号 H2O2溶液的浓度 H2O2溶液的质量 温度 MnO2的质量 收集O2的体积 时间 ① 5% 12 g 20℃ 0.2g 25 mL 10 s ② 15% 12 g 20℃ 0.2g 25mL 5s ③ 15% 12 g 40℃ 无 25 mL 80s 【讨论交流】 （1）图中A装置的名称是 。 （2）通过对比实验①和②可知，过氧化氢分解的快慢与 有关。 （3）小红同学认为实验中用排水法收集氧气的目的是 。 （4）小辉同学提出小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解快慢的影响，请你帮他说出理由： 。 考法02：实验装置的评价与改进 典例2：（2025·浙江绍兴·二模）为测定某氧化铜样品的纯度（杂质不与氢气反应），小虞同学设计了以下实验装置，准确称取15 克干燥样品进行实验。 　 装置丙 装置丁 反应前 48.8g 161.2g 反应后 46.5g 163.9g （1）实验中，甲装置的作用是___________。 （2）他通入足量H2，实验过程中准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表所示：小虞根据装置丁的质量变化进行计算，请帮他求出氧化铜样品的纯度_______。 小虞根据装置丙减小的质量是氧化铜中氧元素质量，求得氧化铜样品的纯度76.7%。 （3）比较两种计算结果，请分析导致这一结果的原因可能是____（填字母）。 A．装置的气密性不好 B．空气中的水分被丁处浓硫酸吸收 C．空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收 （4）针对结果，对实验装置提出你的一条改进建议： 。 考法03：实验数据或图像的分析与解释 典例3：（2024·浙江衢州·一模）小科利用如图甲所示的装置对盐酸和氢氧化钠溶液反应进行探究，测量结果如图乙和图丙所示。下列说法正确的是（    ） A．图甲中仪器A盛放的是NaOH溶液 B．图乙中a→d所示溶液中NaCl的质量不断增加 C．图丙中V的数值最接近12 D．图丙中从f→g温度变化趋势可说明该反应是吸热反应 ◇考点 3 定量测定实验方案的分析与误差评价 1.定量测定的基本原理 （1）核心是依据质量守恒定律和化学反应方程式进行定量计算。 （2）常见测定类型 物质含量测定：​ 如测定样品中碳酸钙的纯度（利用酸反应生成CO₂的质量或体积来计算）。 混合物组成测定：​ 如测定铜锌合金中铜的质量分数（利用锌与酸反应生成氢气的质量来计算）。 溶液浓度测定：​ 如测定氢氧化钠溶液的溶质质量分数（通过中和滴定，利用已知浓度的酸溶液来计算）。 2.实验方案的关键环节分析 测量对象：​ 明确直接测量的物理量（如质量、体积、温度等）与最终要计算的间接量之间的关系。 实验步骤的“目的”分析：​ 理解方案中每一步操作的目的，特别是除杂、干燥、完全反应、充分吸收等关键步骤的必要性。 3.误差分析与评价的关键能力 （1）误差来源辨识 系统误差：​ 仪器不精确（如天平砝码生锈、量筒刻度不准）、试剂不纯、理论方法不完善。 操作误差：​ 称量、读数错误（俯视、仰视）、反应未完全进行、产物有损失（如气体逸出）、装置气密性不好、杂质被计入等。 （2）误差方向判断： 能具体分析某一步操作失误会导致最终测量结果偏大还是偏小。这是中考高频难点。 （3）方案优化方向 ​ 针对误差来源，能提出减小误差的改进措施，如：改进装置防止泄漏、增加除杂步骤、进行多次测量取平均值、确保反应完全等。 考法01：测定混合物中某成分含量的方案设计 典例1：（2024·浙江宁波·一模）日前，某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，小科进行了如下实验探究。 【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验（部分夹持装置未画出）。 【实验步骤】①按图连接好仪器，并检查装置气密性； ②在U形管B中放入若干钙片样品，样品总质量m0，通过A往装置中通入氮气； ③一段时间后，测得C装置质量为m1； ④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B装置不再产生气泡； ⑤再次通入氮气，一段时间后，测得C装置质量m2。 【实验分析】 （1）写出装置B中发生反应的化学方程式： 。 （2）实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是 。 （3）该实验装置的设计存在明显缺陷，请指出问题并完善 。（不考虑稀盐酸的挥发） （4）若上述数据是在装置完善后称得，则该钙片中碳酸钙含量为_________（结果用含m0、m1、m2的式子表示）。 考法02：实验误差的分析与判断 典例2：（2024·浙江宁波·一模）某兴趣小组的同学学习了空气中氧气含量的测定后，尝试着用暖宝宝贴中的材料进行空气中的氧气含量测定。于是查阅资料了解暖宝宝的成分如下： 【产品名称】一次性发热贴 【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐 并设计了如图所示的实验装置，其中集气瓶的容积为250 mL，量筒中的水为100 mL。 （1）实验原理：通过集气瓶内水的体积变化，测出与铁粉反应了的______体积。 （2）充分反应并冷却后，打开弹簧夹，待量筒中的水停止流入集气瓶后，读得量筒内的水为57 mL。 假设参与反应的水忽略不计，则实验测得空气中氧气的体积分数为 （结果精确到0.1%）。 （3）实验测得的结果略小于理论值，原因可能是 。 考法03：实验方案的比较与选择 典例3：（2026·浙江绍兴·模拟预测）含镁3%～5%的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料．现有一块质量为wg的镁铝合金，某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数． 【查阅资料】已知铝与NaOH溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H2，化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；镁不与NaOH溶液反应．氢氧化铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H2O，化学方程式为：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O；氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应． 【提出猜想】利用镁铝与酸、铝与碱、氢氧化铝与碱反应的化学性质来测定合金中镁的质量分数。 【设计方案】研究小组设计了不同的实验方案。 方案1：镁铝合金与过量盐酸反应测定生成气体在标准状况下的体积为V1L； 方案2：镁铝合金与过量的NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体的质量为w1g； 方案3：镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为w2g 【问题讨论】请你参与研究小组的研究过程，并回答有关问题： （1）研究小组利用如图所示实验装置，按照方案1进行了实验。 ①装置中仪器a的名称是 。 ②实验装置中有一处明显错误，请指出 。 （2）方案2中剩余固体是_________；若方案2进行实验，测得镁的质量分数为_________。 （3）方案3中“过滤”得到的沉淀是_________。 （4）某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4，也能测得镁的质量分数．请你在横线上填写合适的内容，将该方案补充完整。 方案4：镁铝合金与 反应测定生成气体在标准状况下的体积为V2L。 【方案评价】 （5）在实验方案1～4中你认为最佳的实验方案是 。 拓展1 基于控制变量法的化学探究实验设计与评价 核心目标：掌握在化学探究实验中应用控制变量法的核心思想，能够针对一个具体的化学问题（如反应速率、物质性质、反应条件的影响），设计出原理正确、变量控制严格、步骤可行的实验方案，并能从科学性、严谨性、安全性角度对方案进行评价与优化。 方法梳理 1.化学实验中的变量控制 自变量：实验中唯一需要改变的量（如反应物的浓度、温度、催化剂的种类或质量、固体的颗粒大小等）。 因变量：用来衡量实验结果或效应的可观测、可测量的量（如产生气体的速率/体积、溶液颜色的变化、沉淀的生成量、pH的变化等）。 控制变量：除了自变量外，其他所有可能影响实验结果的因素都必须保持相同（如反应物的初始浓度与体积、反应时间、仪器的规格、环境压强等）。 2.方案设计关键点 明确测量指标：因变量必须具体、可量化（如“收集50mL氧气所需的时间”优于“反应快慢”）。 设置对照：通常需要设置空白对照（不加改变因素）或标准对照，以提供比较基准。 操作可行：所选试剂、仪器需常见，操作步骤符合实验室安全规范。 【教考衔接】消毒用双氧水（过氧化氢溶液）在常温下分解较慢。为了使伤口消毒时能快速产生氧气，某兴趣小组想探究不同物质对过氧化氢分解的催化效果。他们准备了以下试剂和仪器：3%过氧化氢溶液、二氧化锰粉末、氧化铜粉末、新鲜猪肝研磨液（含过氧化氢酶）、蒸馏水、药匙、电子天平、量筒、50mL注射器（带橡胶塞，可密闭连接）、秒表。 该小组初步设计了方案A：取三支相同的试管，各加入5mL 3%过氧化氢溶液。然后同时向第一支试管中加入一药匙二氧化锰，向第二支试管中加入一药匙氧化铜，向第三支试管中加入一药匙新鲜猪肝研磨液。观察并比较三支试管中气泡产生的剧烈程度。 请分析并回答： （1）该实验探究的具体问题是： ？ （2）方案A中的自变量是，因变量是。请写出一个需要控制但方案A中未明确指出的重要变量 。 （3）有同学认为方案A的设计不科学，无法公平地比较催化效果。请指出其中两处明显缺陷并说明理由： 缺陷1： ，理由： 。 缺陷2： ，理由： 。 （4）请利用提供的注射器（可测量气体体积）和秒表，帮助设计一个更科学、可定量比较的改进方案（简要写出核心步骤即可）： 。 拓展2 定量测定实验的原理设计与误差分析改进 核心目标：能基于明确的化学反应原理，设计测定混合物中某一组分含量的实验方案。重点理解实验中“直接测量量”与“最终计算量”之间的关系，能够系统分析测量步骤中潜在的误差来源，并能从操作、装置等角度提出减小误差的改进建议。 方法梳理 1.定量实验原理核心 将待测组分的质量，通过化学反应，转化为可精确测量的其他物理量（如气体质量/体积、沉淀质量、反应体系总质量的变化等）。 2.常见测定模型 质量差法：通过测量反应前后整个装置的总质量差，来计算产生气体的质量（如碳酸盐的测定）。 气体体积法：通过测量生成气体的体积，在已知条件下换算为质量。 3.误差分析逻辑链 误差分析必须紧扣最终计算式。每一个直接测量值（如质量m、体积V）的偏差，都会导致最终结果按数学关系发生定向偏差（偏大或偏小）。 【教考衔接】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙。某小组利用如下装置与方法测定其含量： ①将洗净、干燥、粉碎后的鸡蛋壳样品，全部倒入干燥的烧杯中，用电子天平称得烧杯和样品的总质量为m₁ g。 ②向烧杯中缓慢加入足量稀盐酸，观察到不再产生气泡后，用电子天平再次称得烧杯和其中剩余物质的总质量为m₂ g。 ③根据质量差（m₁ - m₂）即为反应生成二氧化碳的质量，进行计算。 已知反应方程式：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 请回答： （1）实验中加入足量稀盐酸的目的是 。 （2）计算碳酸钙质量分数的表达式为 （用m₁, m₂和样品质量m₀表示）。 （3）若步骤1称量后，少量样品粉末洒落出烧杯而未使用，则会导致测定结果 （填“偏大”或“偏小”），原因是 。 （4）若步骤2中加入盐酸时，有少量酸液溅在烧杯内壁上未与样品接触，则会导致测定结果 （填“偏大”或“偏小”），原因是 。针对该情况，实验操作中应注意 。 1. （2024·浙江台州·三模）如图为测定空气中氧气体积分数的实验装置图，先用止水夹夹住乳胶管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内液体增加量明显小于瓶内空气体积的，乙同学的广口瓶内液体增加量明显大于瓶内空气体积的。对于这两种现象，下列解释合理的是（　　） A．甲同学可能使用红磷的量过量，瓶内氧气没有消耗完 B．甲同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出 C．乙同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内 D．乙同学可能未夹紧止水夹，红磷燃烧时瓶内热的空气从导管逸出 2. （2025·浙江金华·模拟预测）如图是探究金属铁锈蚀条件的实验装置图（铁架台等辅助仪器已略去），下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．一段时间后，甲中铁钉生锈，乙中铁钉没生锈 B．甲装置中，铁钉与水和氧气同时接触从而生锈 C．丙装置中，加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气 D．该实验无法探究出铁生锈是否与氧气有关 3. 小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件 B．实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢，判断锈蚀快慢 C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快 D．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢 4. （2025·浙江杭州·一模）小金为了获知某化肥（主要成分为NH4HCO3，杂质不含氮元素）的含氮量，设计了如图所示实验装置进行测定。已知：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O，装置B、C和D中试剂均足量，下列说法正确的是（　　） A．该化肥能促使农作物茎秆粗壮 B．装置B的作用是吸收反应生成的CO2 C．装置C的作用是吸收反应生成的水 D．根据装置B和C反应前后质量差都能计算化肥中的含氮量 5. （2025·浙江杭州·一模）在古代，人们常用贝壳（主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应且不溶于水）和纯碱为原料制取烧碱，某小组同学按图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题。 （1）贝壳高温煅烧时，发生反应的化学方程式是 ； （2）操作I的名称是________； （3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，常用玻璃棒搅拌，其目的是 ； 【问题与发现】该小组同学所得到固体C一定是纯净的NaOH吗？ 【猜想与假设】根据反应原理，甲、乙、丙三位同学提出以下猜想： 甲：纯净的NaOH乙：NaOH和Na2CO3的混合物丙：NaOH和Ca（OH）2的混合物 【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案，对自己的猜想进行验证。实验操作、现象和结论如下表，请参与他们的探究并完成所缺内容。 实验操作 现象 结论 甲 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴酚酞试液 溶液变红 猜想成立 乙 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加足量稀盐酸 无气泡产生 猜想不成立 丙 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴饱和Na2CO3溶液 有白色沉淀产生 猜想成立 【反思与评价】同学们认真研究实验流程，讨论后一致认为乙、丙两同学的方案、现象和推理均正确，请你根据实验流程对甲同学设计的方案进行合理的评价： 。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第38讲 实验方案的设计与评价（讲义） 目 录 目标导图 考情剖析·命题前瞻 思维导图·网络构建 考点通关·靶向突破 考点1 物质性质与成分探究方案的设计与评价 考点2 化学反应原理与条件的探究方案评价 考点3 定量测定实验方案的分析与误差评价 素养拓展·思维进阶 拓展1 基于控制变量法的化学探究实验设计与评价 拓展2 定量测定实验的原理设计与误差分析改进 优题精选·练能提分 考点 考查形式 课标要求及考查内容 考法分析 物质性质与成分探究方案的设计与评价 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 能根据物质的性质（如酸碱性、金属活动性、离子特性等），设计简单的实验进行验证、比较或探究。能对给定的实验方案进行可行性、科学性、安全性及环保性的评价。 考法1：实验方案的设计与步骤补充；要求根据探究目的（如验证某物质的成分、比较金属活动性强弱），选择合适的试剂和仪器，设计合理的实验步骤。常以“补全实验方案”的形式出现，考查逻辑的严密性和步骤的完整性。如2023·浙江杭州。 考法2：实验方案的评价与优化；提供一种或多种实验方案，要求从原理是否正确、操作是否简便、现象是否明显、是否环保安全、是否控制变量等角度进行评价，指出其优点或不足，并提出改进意见。如2022·浙江宁波。 考法3：实验现象预测与结论推导；基于给定的实验方案和物质性质，预测实验过程中可能出现的现象（如产生气泡、沉淀、颜色变化），并根据现象推导出合理的实验结论。考查学生对化学反应原理的掌握和逻辑推理能力。如2024·浙江。 化学反应原理与条件的探究方案评价 ☑选择题 ☑实验探究题 ☑简答题 能设计实验探究化学反应的条件（如催化剂、温度、浓度等）或影响因素。能评价探究化学反应速率、产物等实验方案的合理性。 考法1：控制变量法的应用与方案设计；核心高频考法。要求在设计或评价“探究影响化学反应速率因素”或“探究最佳反应条件”的实验时，准确识别和控制变量（唯一变量），设计对照实验。常考查如何设置对照组、如何改变单一变量。如2023·浙江绍兴。 考法2：实验装置的评价与改进；围绕某一化学反应的进行（如气体产生、热量变化），提供实验装置图，要求评价其合理性，或针对装置缺陷（如无法控制反应、无法测量数据、存在安全隐患、污染环境）提出改进措施。如2021·浙江温州。 考法3：实验数据或图像的分析与解释；提供实验记录的数据表格或绘制的曲线图（如pH变化曲线、温度变化曲线、气体体积随时间变化图），要求分析数据规律、解释变化原因，或根据数据得出结论，评价实验是否达到目的。如2022·浙江台州。 定量测定实验方案的分析与误差评价 ☑实验探究题 ☑计算题 能理解定量测定实验（如物质含量测定、混合物成分测定）的基本原理。能分析实验步骤对测定结果的影响，并对实验方案的准确性和误差来源进行评价。 考法1：测定混合物中某成分含量的方案设计；要求设计实验测定混合物中某一组分的质量分数（如测定石灰石中碳酸钙的含量、测定铜锌合金中铜的含量）。方案通常涉及利用化学反应（如酸反应、还原反应）将待测成分转化为可测量的气体或沉淀质量。如2024·浙江模拟。 考法2：实验误差的分析与判断；针对给定的定量测定实验装置或步骤，分析某些操作（如气体逸散、装置内残留气体、干燥不充分、称量误差）会导致最终测定结果偏大还是偏小。考查学生对实验原理和测量过程的深度理解。如2023·浙江嘉兴。 考法3：实验方案的比较与选择；提供多种测定同一目标的实验方案，要求从原理的可行性、操作的简便性、数据的准确性、环境的友好性等角度进行比较，选出最优方案，并说明理由。如2022·浙江湖州。 命题 趋势 1.从操作模仿向方案设计与科学论证深度迁移 试题越来越淡化对孤立实验操作步骤的机械记忆，转而强调在真实的、开放的探究情境中，考查学生设计完整方案、评估方案优劣、进行科学论证的能力。命题常以“项目式学习”、“课题研究”为背景，要求学生像科学家一样思考，体现科学探究的本质。 2.高度强调控制变量思想和证据意识 “控制变量法”是实验探究的灵魂，在探究影响因素类题目中几乎是必考点。同时，试题注重考查基于实验现象和数据得出结论的“证据意识”，要求结论必须严格建立在观察和证据之上，不能凭空臆断。 3.紧密联系跨学科实践与真实问题解决 命题素材常来源于生活实际（如水质检测、食品成分分析）、生产应用（如工艺条件优化）和环保议题（如废气处理）。要求学生运用化学原理设计解决方案，并综合评价其可行性、经济性和环保性，体现科学、技术、社会、环境（STSE）的紧密联系和跨学科实践的特点。 命题 预测 1.选择题与填空题 侧重考查基础性的方案评价和变量控制。例如，判断某个实验步骤的目的、评价简单方案的合理性、指出对照实验的设置、填写控制不变的变量等。 2.实验探究题 将是考查本部分内容的绝对主阵地。“补全探究影响化学反应因素的实验方案”​ 和 “对定量测定实验进行误差分析或方案优化”​ 是两大经典且高频的题型。题目信息量大，逻辑链长，对学生的综合思维要求高。 3.综合设计与评价题 预计会以“完成一项具体的探究任务”（如鉴别未知物质、测定混合物含量、探究反应最佳条件）​ 为线索，要求考生设计实验方案、画出装置简图、预测现象、分析数据、评价改进。此类题目综合性强，区分度高，是复习备考的重中之重。答题时务必做到原理正确、步骤清晰、逻辑严谨、表述规范。 ◇考点 1 物质性质与成分探究方案的设计与评价 1.实验方案设计思路 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.实验设计依据 ​ 一切方案均基于物质的特有性质（物理性质和化学性质）。 （1）物理性质：​ 颜色、气味、溶解性、磁性等，可用于初步鉴别。 （2）化学性质： ①酸碱性：​ 使用指示剂（石蕊、酚酞）、pH试纸或与活泼金属、碳酸盐反应。 ②金属活动性顺序：​ 运用“金属+酸”、“金属+盐溶液”的反应规律判断金属活动性强弱或验证反应。 ③特征离子反应： Cl⁻：用硝酸银溶液和稀硝酸检验（生成不溶于稀硝酸的白色沉淀）。 SO₄²⁻：用氯化钡溶液和稀盐酸检验（生成不溶于稀盐酸的白色沉淀）。 CO₃²⁻：用稀酸反应，生成的气体通入澄清石灰水（变浑浊）。 NH₄⁺：与碱（如氢氧化钠）共热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体（变蓝）。 3.方案评价的核心维度 科学性：​ 实验原理是否正确、严谨；步骤设计是否逻辑清晰，有无设置对照实验；结论是否由实验现象直接推出，有无夸大或不足。 可行性：​ 实验操作是否简便易行；所需试剂和仪器是否常规；实验现象是否明显、易于观察。 安全性：​ 是否避免了使用剧毒、易爆品；操作过程是否存在安全隐患（如点燃气体前是否验纯，加热操作是否规范）。 环保性：​ 是否对反应产生的尾气、废液进行了妥善处理；是否体现了绿色化学理念（如减少药品用量、循环利用）。 考法01：实验方案的设计与步骤补充 典例1：（2025·浙江宁波·一模）兴趣小组探究锌、铁、银三种金属的活动性，按步骤做了以下实验： 【步骤Ⅰ】在试管中取少量盐酸，插入铁丝，充分作用； 【步骤Ⅱ】在①所得的溶液中，插入银丝，充分作用； 【步骤Ⅲ】在②所得的溶液中插入锌丝，充分作用。 完成下列问题： （1）写出步骤③的化学方程式： 。 （2）小鹏认为在上述实验方案中补充一个实验，就可得出Zn>Fe>H>Ag的结论，补充的实验是 。 （3）小晗认为要得到Zn>Fe>H>Ag的结论，不必做补充实验，只需调整实验步骤即可，你认为调整插入金属的顺序是 。 本题命题意图：通过探究实验考查金属活动性顺序的比较与实验方案设计能力。 【答案】（1）Zn+FeCl2═Fe+ZnCl2 （2）取一试管装入少量稀盐酸，插入银丝，观察是否有气泡产生（合理即可） （3）银丝、铁丝、锌丝 【详解】（1）根据金属活动性顺序进行判断，步骤①中发生铁与稀盐酸的反应，步骤②中银不能与氯化亚铁溶液发生反应，所以步骤③锌与氯化亚铁溶液反应生成铁和氯化锌，反应的化学方程式为：Zn+FeCl2═Fe+ZnCl2； （2）步骤①能证明铁排在氢的前面，步骤②银不与氯化亚铁溶液反应，证明银排在铁的后面，步骤③能证明锌排在铁的前面，综上分析，银排在氢的哪里，不太清楚，所以需要证明银排在氢的哪里，需要选择酸溶液来实验，方案为：取一试管装入少量稀盐酸，插入银丝，观察是否有气泡产生； （3）如果步骤①中放稀盐酸，插入银丝，充分作用，无明显现象，可以证明，银排在氢的后面，步骤②在①中所得溶液中，插入铁丝，充分作用，产生气泡，可以证明铁排在氢的前面，步骤③在②中所得溶液中，插入锌丝，充分作用，可以证明锌排在铁的前面，从而证明Zn＞Fe＞H＞Ag。 考法02：实验方案的评价与优化 典例2：（2023·浙江·中考真题）为探究某物质X对钢铁在潮湿环境下的腐蚀的影响作用，某同学进行了如下实验： ②选择6个容量相同的烧瓶，分别编号为1～6，加入规格、质量相同的铁丝； ②向1～3号瓶中放入2mL清水，向4～6号瓶中放入2mL 10%X的水溶液，将铁丝润湿； ③塞上带有导管的塞子，将导管末端浸入盛有水的烧杯中，记录导管内液面的初始位置（图所示）； ④放在室温环境下，每隔一小时测量一次，周期为3小时，记录数据，结果如表所示。 表：导管内液面上升情况（单位：cm） 时间（小时） 1号瓶 2号瓶 3号瓶 4号瓶 5号瓶 6号瓶 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0.1 0 1.2 1.4 0 2 0.8 0.7 0.9 5.6 5.7 0.1 3 3.5 3.2 3.7 9.8 10.0 0.1 （1）在该项探究中，要取同样处置的3只烧瓶的目的是 。 （2）6号瓶的数据明显与4、5号瓶不同，可能原因是 。 （3）通过本实验，可初步得出的结论是 。 （4）该项探究设计还存在不足，如何改进？ 。 本题命题意图：考查探究钢铁腐蚀影响因素时对照实验的设计、分析与改进能力。 【答案】（1）减少实验误差，使结论更可靠 （2）装置漏气（或装置气密性差） （3）在潮湿环境下物质X会加速钢铁的腐蚀 （4）再增设一组同样装置，在其中仅加入2mL 10%X的水溶液，与上述实验组同时进行置检测 【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。 【详解】（1）确保实验结果的可靠性和可重复性，排除偶然因素的干扰。 （2）6号瓶可能在操作中出现了误差，比如未正确封闭，导致气体逸出或者导管堵塞。 （3）物质X显著加速了钢铁在潮湿环境下的腐蚀，因为含有X的烧瓶中气体产量明显大于只加清水的烧瓶。 （4）增加实验次数以减少偶然误差，并确保所有实验装置的密封性，防止气体逸散。另可设置对照组没有加X溶液，仅在空气中暴露潮湿的铁丝。 考法03：实验现象预测与结论推导 典例3：（2025·浙江温州·二模） 氢氧化钠容易吸收空气中的二氧化碳，变质为碳酸钠。兴趣小组对一瓶久置的NaOH固体的变质情况进行了实验探究。 【建立猜想】猜想①：没有变质；猜想②：已经变质。 【实验活动Ⅰ】定性探究该NaOH固体是否变质，实验方案如下： 实验方案 实验现象 实验结论 取少量该NaOH固体样品溶于水，加入过量稀盐酸 猜想②成立 【反思评价】此实验无法确定该NaOH固体的变质程度。 【实验活动Ⅱ】定量探究NaOH固体的变质程度。利用传感器进行实验，过程记录如下。 实验装置 实验序号 向实验装置内各加入下列物质 温度升高值/℃ 溶液pH 1 纯净的NaOH固体1.0克 31.52 13.69 2 纯净的Na2CO3固体1.0克 10.03 11.92 3 该NaOH固体样品 克 m n 【预测结果】若NaOH固体已严重变质。则m值接近________。 【实验活动Ⅲ】定量计算该NaOH固体的变质率（样品中Na2CO3的质量分数）。设计实验如下：称量1.0g该NaOH固体样品于小烧杯；量取足量的稀盐酸加入小烧杯内至两者完全反应；用电子秤准确称量反应前后各仪器和药品的总质量，记录数据如下表，计算得出NaOH固体的变质率超过100%。实验中可能导致变质率偏大的原因： （写出一点即可）。 反应前总质量/g 反应后总质量/g 105.50 105.06 本题命题意图：综合考查NaOH变质情况的定性检验、定量计算与误差分析能力。 【答案】 溶液中产生气泡 1.0 10.03/稍大于10.03 盐酸挥发/水蒸气被气体带出 【详解】实验活动Ⅰ：猜想②成立，说明含有碳酸钠，取少量该NaOH固体样品完全溶于水，加入过量稀盐酸，碳酸钠与盐酸反应得到氯化钠、水和二氧化碳，观察到有气泡产生； 实验活动Ⅱ： 对比实验需要控制变量的唯一性，结合表中数据可知，该NaOH固体样品为1.0g； 预据结果： 若NaOH固体已严重变质，说明样品中主要成分是碳酸钠，由实验数据可知，加入1.0克纯净碳酸钠固体时温度升高值为10.03℃，则m值接近10.03（或稍大于10.03）； 实验活动Ⅲ： 实验中可能导致变质率偏大的原因有盐酸挥发（或水蒸气被气体带出），因为盐酸挥发（或水蒸气被气体带出）会使反应后总质量减少量偏大，从而在计算生成二氧化碳质量时偏大，根据化学方程式计算出的碳酸钠质量偏大，进而导致计算出的变质率偏大。 ◇考点 2 化学反应原理与条件的探究方案评价 1.探究的核心内容 （1）反应条件探究 研究化学反应发生的必备条件。经典案例如：燃烧的条件（可燃物、氧气、温度达到着火点）；铁生锈的条件（水、氧气）；影响光合作用/呼吸作用的条件（光、二氧化碳、温度等）。 （2）影响因素探究 研究改变某一因素对化学反应速率或效果的影响。如探究浓度、温度、催化剂、接触面积对反应速率的影响。 （3）反应机理或产物探究 对化学反应的产物进行验证或对反应过程进行推测。如探究蜡烛不完全燃烧的产物、金属与酸反应后溶液中溶质的成分等。 2.方案设计的核心方法——控制变量法 明确变量：​ 准确识别实验中的自变量（要研究的条件）、因变量（观察或测量的结果）和控制变量（必须保持相同的其他条件）。 设计对照：​ 必须设置对照组（通常为常规条件）和实验组（只改变自变量），通过对比才能得出可靠结论。有时需要设置多个实验组进行对比。 3.方案评价的侧重点 变量控制是否严格：​ 是否做到了“单一变量”，是否排除了其他因素的干扰。 操作与装置的合理性：​ 实验操作顺序是否合理（如气体除杂、干燥的顺序）；装置是否满足实验要求（如密闭性、尾气处理等）。 结论的客观性与全面性：​ 结论是否基于实验现象和数据，是否考虑到了多种可能性，表述是否严谨。 考法01：控制变量法的应用与方案设计 典例1：实验室常用二氧化锰催化过氧化氢分解的方法制取氧气。那么影响过氧化氢分解快慢的因素到底有哪些呢？某兴趣小组对此进行如下研究： 【提出问题】影响过氧化氢分解快慢的因素有哪些？ 【猜想与假设】 假设1：过氧化氢溶液的浓度。 假设2：催化剂的质量。 假设3：温度。 【设计实验】小明同学设计如下实验方案进行验证。 序号 H2O2溶液的浓度 H2O2溶液的质量 温度 MnO2的质量 收集O2的体积 时间 ① 5% 12 g 20℃ 0.2g 25 mL 10 s ② 15% 12 g 20℃ 0.2g 25mL 5s ③ 15% 12 g 40℃ 无 25 mL 80s 【讨论交流】 （1）图中A装置的名称是 。 （2）通过对比实验①和②可知，过氧化氢分解的快慢与 有关。 （3）小红同学认为实验中用排水法收集氧气的目的是 。 （4）小辉同学提出小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解快慢的影响，请你帮他说出理由： 。 本题命题意图：考查运用控制变量法探究影响过氧化氢分解速率的因素 【答案】 分液漏斗 过氧化氢溶液的浓度 排水法能准确测定收集氧气的体积 方案中没有温度不同、其他变量全部相同的对照实验 【详解】（1）图中A装置的名称是分液漏斗。 （2）通过对比实验①和②可知，过氧化氢分解的快慢与过氧化氢溶液的浓度有关。 （3）收集氧气的方法有两种，向上排空气法和排水法，向上排空气法无法准确测量氧气的体积，排水法可准确测量氧气的体积，所以小红同学认为实验中用排水法收集氧气。 （4）方案中没有温度不同、其他变量全部相同的对照实验，故小辉同学提出小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解快慢的影响。 考法02：实验装置的评价与改进 典例2：（2025·浙江绍兴·二模）为测定某氧化铜样品的纯度（杂质不与氢气反应），小虞同学设计了以下实验装置，准确称取15 克干燥样品进行实验。 　 装置丙 装置丁 反应前 48.8g 161.2g 反应后 46.5g 163.9g （1）实验中，甲装置的作用是___________。 （2）他通入足量H2，实验过程中准确称取完全反应前后装置丙和丁的质量如表所示：小虞根据装置丁的质量变化进行计算，请帮他求出氧化铜样品的纯度_______。 小虞根据装置丙减小的质量是氧化铜中氧元素质量，求得氧化铜样品的纯度76.7%。 （3）比较两种计算结果，请分析导致这一结果的原因可能是____（填字母）。 A．装置的气密性不好 B．空气中的水分被丁处浓硫酸吸收 C．空气中的二氧化碳被丁处浓硫酸吸收 （4）针对结果，对实验装置提出你的一条改进建议： 。 本题命题意图：考查通过氢气还原氧化铜并称量变化来测定物质纯度的实验设计。 【答案】（1）干燥氢气 （2）丁质量的增加量为水的质量，则水的质量为163.9g-161.2g=2.7g，设氧化铜质量为x， x=12g， 氧化铜样品的纯度为×100%=80%； （3）B （4）在丁的后面增加一个盛有碱石灰的干燥管（合理即可） 【详解】（1）甲中的液体是浓硫酸，具有吸水性，可知作用是吸收水蒸气，干燥气体； （2）见答案； （3）由计算数据可知，根据丁装置质量变化量计算的结果偏大，可能是因为丁装置吸收了空气中的水蒸气，导致测得的氧化铜的质量偏大，故答案为：B； （4）为防止空气中的水蒸气进入装置丁，可在其之后再连接一个干燥装置，例如连接一个装有碱石灰的干燥管，或再连接一个装有浓硫酸的万能瓶。 考法03：实验数据或图像的分析与解释 典例3：（2024·浙江衢州·一模）小科利用如图甲所示的装置对盐酸和氢氧化钠溶液反应进行探究，测量结果如图乙和图丙所示。下列说法正确的是（    ） A．图甲中仪器A盛放的是NaOH溶液 B．图乙中a→d所示溶液中NaCl的质量不断增加 C．图丙中V的数值最接近12 D．图丙中从f→g温度变化趋势可说明该反应是吸热反应 本题命题意图：通过中和反应过程分析，考查pH曲线与温度曲线的综合理解。 【答案】C 【详解】A、由图像可知，pH开始时大于7，逐渐减小到7，然后小于7，可知原溶液显碱性，然后不断的加入酸性溶液，使pH减小，说明是把稀盐酸滴加到氢氧化钠溶液中，图甲中仪器A盛放的是盐酸，错误； B、图乙中a→d,可以分为a→c、c→d两个过程，a→c,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，所示溶液中NaCl的质量不断增加；c→d是氢氧化钠和盐酸恰好完全反应后继续滴加稀盐酸，NaCl的质量不变，错误； C、e→f的过程中温度逐渐升高，至f点，温度最高，说明放出的热量最多，氢氧化钠和盐酸恰好完全反应，溶液显中性，溶液的pH=7，图丙中V的数值最接近12，正确； D、图丙中，e→f变化趋势是随着反应的进行，温度逐渐升高，说明该反应是放热反应；从f→g温度变化趋势，是因为温度逐渐恢复至常温，且恰好完全反应后滴加的稀盐酸中含有水，起着降温的作用，错误。 故选C。 ◇考点 3 定量测定实验方案的分析与误差评价 1.定量测定的基本原理 （1）核心是依据质量守恒定律和化学反应方程式进行定量计算。 （2）常见测定类型 物质含量测定：​ 如测定样品中碳酸钙的纯度（利用酸反应生成CO₂的质量或体积来计算）。 混合物组成测定：​ 如测定铜锌合金中铜的质量分数（利用锌与酸反应生成氢气的质量来计算）。 溶液浓度测定：​ 如测定氢氧化钠溶液的溶质质量分数（通过中和滴定，利用已知浓度的酸溶液来计算）。 2.实验方案的关键环节分析 测量对象：​ 明确直接测量的物理量（如质量、体积、温度等）与最终要计算的间接量之间的关系。 实验步骤的“目的”分析：​ 理解方案中每一步操作的目的，特别是除杂、干燥、完全反应、充分吸收等关键步骤的必要性。 3.误差分析与评价的关键能力 （1）误差来源辨识 系统误差：​ 仪器不精确（如天平砝码生锈、量筒刻度不准）、试剂不纯、理论方法不完善。 操作误差：​ 称量、读数错误（俯视、仰视）、反应未完全进行、产物有损失（如气体逸出）、装置气密性不好、杂质被计入等。 （2）误差方向判断： 能具体分析某一步操作失误会导致最终测量结果偏大还是偏小。这是中考高频难点。 （3）方案优化方向 ​ 针对误差来源，能提出减小误差的改进措施，如：改进装置防止泄漏、增加除杂步骤、进行多次测量取平均值、确保反应完全等。 考法01：测定混合物中某成分含量的方案设计 典例1：（2024·浙江宁波·一模）日前，某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，小科进行了如下实验探究。 【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验（部分夹持装置未画出）。 【实验步骤】①按图连接好仪器，并检查装置气密性； ②在U形管B中放入若干钙片样品，样品总质量m0，通过A往装置中通入氮气； ③一段时间后，测得C装置质量为m1； ④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B装置不再产生气泡； ⑤再次通入氮气，一段时间后，测得C装置质量m2。 【实验分析】 （1）写出装置B中发生反应的化学方程式： 。 （2）实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是 。 （3）该实验装置的设计存在明显缺陷，请指出问题并完善 。（不考虑稀盐酸的挥发） （4）若上述数据是在装置完善后称得，则该钙片中碳酸钙含量为_________（结果用含m0、m1、m2的式子表示）。 本题命题意图：考查通过测量生成气体质量间接测定混合物（钙片）中成分含量的方法 【答案】 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 将B中产生的CO2全部排入C B中出来的混合气体中有水蒸气，在BC之间插入一个装有浓硫酸的干燥装置 【详解】（1）装置B中是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； （2）步骤⑤中再次通入氮气的目的是：将B装置中产生的二氧化碳全部排入C装置中； （3）装置B中是碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，B中出来的混合气体中有水蒸气，所以在BC之间插入一个装有浓硫酸的干燥装置，否则测定结果会偏大； （4）根据C装置增重的质量就是二氧化碳的质量，则二氧化碳的质量为（m2-m1）；设碳酸钙的质量为x， x= 实验中测得的碳酸钙含量是: 。 考法02：实验误差的分析与判断 典例2：（2024·浙江宁波·一模）某兴趣小组的同学学习了空气中氧气含量的测定后，尝试着用暖宝宝贴中的材料进行空气中的氧气含量测定。于是查阅资料了解暖宝宝的成分如下： 【产品名称】一次性发热贴 【主要成分】铁粉、活性炭、水、吸水性树脂、食盐 并设计了如图所示的实验装置，其中集气瓶的容积为250 mL，量筒中的水为100 mL。 （1）实验原理：通过集气瓶内水的体积变化，测出与铁粉反应了的______体积。 （2）充分反应并冷却后，打开弹簧夹，待量筒中的水停止流入集气瓶后，读得量筒内的水为57 mL。 假设参与反应的水忽略不计，则实验测得空气中氧气的体积分数为 （结果精确到0.1%）。 （3）实验测得的结果略小于理论值，原因可能是 。 本题命题意图：考查利用铁生锈原理测定空气中氧气含量的创新实验设计与分析。 【答案】 氧气 19.5% 氧气未被完全消耗或没有等冷却到室温就打开了弹簧夹等（合理即可） 【详解】（1）铁生锈消耗氧气和水，该实验原理；通过集气瓶内水的体积变化，测出与铁粉反应了的氧气的体积； （2）假设参与反应的水忽略不计，则实验测得空气中氧气的体积分数为 ×100%≈19.5%； （3）实验测得的结果略小于理论值，可能是因为氧气未被完全消耗或没有等冷却到室温就打开了弹簧夹等（合理即可）。 考法03：实验方案的比较与选择 典例3：（2026·浙江绍兴·模拟预测）含镁3%～5%的镁铝合金是轮船制造、化工生产、机械制造等行业的重要原材料．现有一块质量为wg的镁铝合金，某研究性学习小组欲测定其中镁的质量分数． 【查阅资料】已知铝与NaOH溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H2，化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑；镁不与NaOH溶液反应．氢氧化铝能与氢氧化钠溶液发生反应生成易溶于水的偏铝酸钠（NaAlO2）和H2O，化学方程式为：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O；氢氧化镁不与氢氧化钠溶液反应． 【提出猜想】利用镁铝与酸、铝与碱、氢氧化铝与碱反应的化学性质来测定合金中镁的质量分数。 【设计方案】研究小组设计了不同的实验方案。 方案1：镁铝合金与过量盐酸反应测定生成气体在标准状况下的体积为V1L； 方案2：镁铝合金与过量的NaOH溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体的质量为w1g； 方案3：镁铝合金与过量盐酸溶液反应后再与过量NaOH溶液反应，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为w2g 【问题讨论】请你参与研究小组的研究过程，并回答有关问题： （1）研究小组利用如图所示实验装置，按照方案1进行了实验。 ①装置中仪器a的名称是 。 ②实验装置中有一处明显错误，请指出 。 （2）方案2中剩余固体是_________；若方案2进行实验，测得镁的质量分数为_________。 （3）方案3中“过滤”得到的沉淀是_________。 （4）某同学又设计了与上述方案原理不同的方案4，也能测得镁的质量分数．请你在横线上填写合适的内容，将该方案补充完整。 方案4：镁铝合金与 反应测定生成气体在标准状况下的体积为V2L。 【方案评价】 （5）在实验方案1～4中你认为最佳的实验方案是 。 本题命题意图：考查测定镁铝合金中镁含量时不同实验方案的评价与优化能力。 【答案】（1） 圆底烧瓶 导管A在广口瓶中液面以下，导管B在广口瓶中液面以上 （2）镁 （3）氢氧化镁 （4）过量的NaOH溶液 （5）方案2 【详解】（1）①据图可知，装置中仪器a的名称是：圆底烧瓶； ②由于是根据排出的水的体积来测定生成的气体的体积，导管A在广口瓶中液面以下，导管B在广口瓶中液面以上不能达到目的，广口瓶中的进气管应刚露出橡皮塞，而出气管应伸入到瓶底液面以下； （2）由于方案2是在镁铝合金中加入过量的氢氧化钠溶液反应，只有金属铝可以和氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠和氢气，而镁不参与反应，因此剩余固体是金属镁； 镁的质量是w1g，因此合金中镁的质量分数为：； （3）由于金属镁和铝首先和稀盐酸反应生成氯化镁和氯化铝，而氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成难溶性的氢氧化镁和氯化钠，氯化铝和氢氧化钠溶液反应会生成难溶性的氢氧化铝和氯化钠，但是氢氧化铝沉淀还能够继续和氢氧化钠溶液反应生成易溶于水的偏铝酸钠和水，因此最后得到的沉淀是氢氧化镁； （4）根据题意不难知道,合金中的金属铝可以和氢氧化钠溶液反应生成氢气，而镁不能，因此可以通过金属铝和氢氧化钠溶液反应生成的氢气的体积也可以计算出结果； （5）在这四个方案中，只有方案2中测得的固体的质量就是金属镁的质量，而其他的方案中还得通过化学反应进行计算才能得出金属镁的质量，从而计算得出结果。 拓展1 基于控制变量法的化学探究实验设计与评价 核心目标：掌握在化学探究实验中应用控制变量法的核心思想，能够针对一个具体的化学问题（如反应速率、物质性质、反应条件的影响），设计出原理正确、变量控制严格、步骤可行的实验方案，并能从科学性、严谨性、安全性角度对方案进行评价与优化。 方法梳理 1.化学实验中的变量控制 自变量：实验中唯一需要改变的量（如反应物的浓度、温度、催化剂的种类或质量、固体的颗粒大小等）。 因变量：用来衡量实验结果或效应的可观测、可测量的量（如产生气体的速率/体积、溶液颜色的变化、沉淀的生成量、pH的变化等）。 控制变量：除了自变量外，其他所有可能影响实验结果的因素都必须保持相同（如反应物的初始浓度与体积、反应时间、仪器的规格、环境压强等）。 2.方案设计关键点 明确测量指标：因变量必须具体、可量化（如“收集50mL氧气所需的时间”优于“反应快慢”）。 设置对照：通常需要设置空白对照（不加改变因素）或标准对照，以提供比较基准。 操作可行：所选试剂、仪器需常见，操作步骤符合实验室安全规范。 【教考衔接】消毒用双氧水（过氧化氢溶液）在常温下分解较慢。为了使伤口消毒时能快速产生氧气，某兴趣小组想探究不同物质对过氧化氢分解的催化效果。他们准备了以下试剂和仪器：3%过氧化氢溶液、二氧化锰粉末、氧化铜粉末、新鲜猪肝研磨液（含过氧化氢酶）、蒸馏水、药匙、电子天平、量筒、50mL注射器（带橡胶塞，可密闭连接）、秒表。 该小组初步设计了方案A：取三支相同的试管，各加入5mL 3%过氧化氢溶液。然后同时向第一支试管中加入一药匙二氧化锰，向第二支试管中加入一药匙氧化铜，向第三支试管中加入一药匙新鲜猪肝研磨液。观察并比较三支试管中气泡产生的剧烈程度。 请分析并回答： （1）该实验探究的具体问题是： ？ （2）方案A中的自变量是，因变量是。请写出一个需要控制但方案A中未明确指出的重要变量 。 （3）有同学认为方案A的设计不科学，无法公平地比较催化效果。请指出其中两处明显缺陷并说明理由： 缺陷1： ，理由： 。 缺陷2： ，理由： 。 （4）请利用提供的注射器（可测量气体体积）和秒表，帮助设计一个更科学、可定量比较的改进方案（简要写出核心步骤即可）： 。 解析思路： 1.探究问题：不同催化剂（二氧化锰、氧化铜、过氧化氢酶）对过氧化氢分解速率的影响有何不同？ 2.变量识别：自变量：催化剂的种类。因变量：过氧化氢分解的快慢（或产生氧气的速率）。未明确指出的重要控制变量示例：催化剂的用量（质量或体积）、过氧化氢溶液的浓度和体积、反应温度。 3.缺陷分析与理由： 缺陷1：催化剂的加入方式为“一药匙”，用量不精确，无法控制变量。理由：催化剂的用量不同会直接影响反应速率，比较催化效果时必须在相同质量或相同表面积下进行。 缺陷2：因变量是“气泡产生的剧烈程度”，属于定性观察，主观性强，无法定量比较。理由：应转化为可测量的定量指标，如“收集一定体积氧气所需的时间”或“相同时间内产生氧气的体积”。 4.改进方案设计（示例）： 步骤1：用电子天平称取质量相等的二氧化锰、氧化铜粉末备用。用相同滴管取等体积的新鲜猪肝研磨液备用。 步骤2：用三支相同的注射器（已拆除针头）各抽取等体积（如10mL）的3%过氧化氢溶液。 步骤3：将称量好的不同催化剂迅速同时加入对应的注射器，立即用橡胶塞密封管口。 步骤4：将注射器活塞向上（排空气法），每隔固定时间（如10秒）记录一次注射器内气体的体积，直到反应结束或达到某一固定体积。 步骤5：比较产生相同体积氧气所需的时间，或比较相同时间内产生氧气的体积，以判断催化效果。 拓展2 定量测定实验的原理设计与误差分析改进 核心目标：能基于明确的化学反应原理，设计测定混合物中某一组分含量的实验方案。重点理解实验中“直接测量量”与“最终计算量”之间的关系，能够系统分析测量步骤中潜在的误差来源，并能从操作、装置等角度提出减小误差的改进建议。 方法梳理 1.定量实验原理核心 将待测组分的质量，通过化学反应，转化为可精确测量的其他物理量（如气体质量/体积、沉淀质量、反应体系总质量的变化等）。 2.常见测定模型 质量差法：通过测量反应前后整个装置的总质量差，来计算产生气体的质量（如碳酸盐的测定）。 气体体积法：通过测量生成气体的体积，在已知条件下换算为质量。 3.误差分析逻辑链 误差分析必须紧扣最终计算式。每一个直接测量值（如质量m、体积V）的偏差，都会导致最终结果按数学关系发生定向偏差（偏大或偏小）。 【教考衔接】鸡蛋壳主要成分为碳酸钙。某小组利用如下装置与方法测定其含量： ①将洗净、干燥、粉碎后的鸡蛋壳样品，全部倒入干燥的烧杯中，用电子天平称得烧杯和样品的总质量为m₁ g。 ②向烧杯中缓慢加入足量稀盐酸，观察到不再产生气泡后，用电子天平再次称得烧杯和其中剩余物质的总质量为m₂ g。 ③根据质量差（m₁ - m₂）即为反应生成二氧化碳的质量，进行计算。 已知反应方程式：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ 请回答： （1）实验中加入足量稀盐酸的目的是 。 （2）计算碳酸钙质量分数的表达式为 （用m₁, m₂和样品质量m₀表示）。 （3）若步骤1称量后，少量样品粉末洒落出烧杯而未使用，则会导致测定结果 （填“偏大”或“偏小”），原因是 。 （4）若步骤2中加入盐酸时，有少量酸液溅在烧杯内壁上未与样品接触，则会导致测定结果 （填“偏大”或“偏小”），原因是 。针对该情况，实验操作中应注意 。 解题思路： （1）反应目的：确保鸡蛋壳中的碳酸钙完全反应。 （2）计算式推导： 设样品质量为m₀ g（题目应明确，或由m₁减去烧杯质量得到。此处表达式可直接用m₀）。 二氧化碳质量 = m₁ - m₂。 设碳酸钙质量为x，由方程式比例关系：100 / x = 44 / (m₁ - m₂)，得 x = 100(m₁ - m₂) / 44。 碳酸钙质量分数 = x / m₀ × 100% = ×100%。 （3）误差分析一（样品损失）：结果偏小。 原因：实际参加反应的碳酸钙质量小于称量的样品质量m₀，但计算时仍用原m₀，导致分数偏小。 （4）误差分析二与改进（反应不完全）：结果偏小。 原因：部分盐酸未参与反应，导致碳酸钙未完全溶解，生成二氧化碳质量(m₁ - m₂)偏小，计算出的碳酸钙质量及分数偏小。改进：加入盐酸后，应缓慢振荡或使用玻璃棒搅拌，使酸与样品充分接触反应。 1. （2024·浙江台州·三模）如图为测定空气中氧气体积分数的实验装置图，先用止水夹夹住乳胶管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内液体增加量明显小于瓶内空气体积的，乙同学的广口瓶内液体增加量明显大于瓶内空气体积的。对于这两种现象，下列解释合理的是（　　） A．甲同学可能使用红磷的量过量，瓶内氧气没有消耗完 B．甲同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出 C．乙同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内 D．乙同学可能未夹紧止水夹，红磷燃烧时瓶内热的空气从导管逸出 【答案】D 【详解】A、使用红磷的量过量，瓶内氧气完全被消耗完，则进入瓶中水的体积不会小于瓶容积的五分之一，选项错误； B、插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，瓶中剩余的气体的体积偏小，则进入瓶中水的体积会大于瓶容积的五分之一，选项错误； C、未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内，瓶中剩余的气体的体积偏大，则进入瓶中水的体积会小于瓶容积的五分之一，选项错误； D、未夹紧止水夹，红磷燃烧时瓶内热的空气从导管逸出，瓶中剩余的气体的体积偏小，则进入瓶中水的体积会大于瓶容积的五分之一，选项正确。 故选D。 2. （2025·浙江金华·模拟预测）如图是探究金属铁锈蚀条件的实验装置图（铁架台等辅助仪器已略去），下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．一段时间后，甲中铁钉生锈，乙中铁钉没生锈 B．甲装置中，铁钉与水和氧气同时接触从而生锈 C．丙装置中，加入干燥剂是为了除去空气中的水蒸气 D．该实验无法探究出铁生锈是否与氧气有关 【答案】D 【分析】铁生锈的条件是铁与空气和水同时接触，据此结合图片对各个选项分析判断即可。 【详解】A、甲中铁钉既与水接触，又与氧气接触，满足生锈条件，一段时间后会生锈；乙中铁钉只与水接触（煮沸过的凉水中几乎无氧气），不满足生锈的全部条件，不会生锈，故说法正确； B、甲装置中，铁钉具备了与水和氧气同时接触的条件，所以会生锈，故说法正确； C、丙装置中加入干燥剂，其作用就是除去空气中的水蒸气，从而探究铁钉只与氧气接触时是否生锈，故说法正确； D、甲中铁钉与水和氧气同时接触生锈，乙中铁钉只与水接触不生锈，丙中铁钉只与干燥的空气（氧气等）接触不生锈，通过甲和丙的对比，可以探究出铁生锈与水有关，通过甲和乙的对比，可以探究出铁生锈与氧气有关，故说法错误。 故选D。 3. 小金利用如图甲所示装置探究“溶液中的阴离子种类对铁钉锈蚀的快慢是否有影响”，实验中测得装置中溶液上方氧气浓度变化曲线如图乙所示。下列分析不正确的是（　　） A．实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件 B．实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢，判断锈蚀快慢 C．实验所用三种溶液中，铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快 D．三条曲线都是先陡后缓，是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢 【答案】D 【详解】A、铁在空气中锈蚀、水共同作用的结果，实验装置里将铁钉一半浸在溶液中，是为了满足铁锈蚀的条件是为了满足铁锈蚀的条件，选项正确； B、铁锈蚀消耗氧气，实验中可根据不同溶液上方的氧气浓度变化的快慢，判断铁钉锈蚀的快慢，选项正确； C、由图乙可知，实验所用三种溶液中，含有氯离子的溶液，氧气的浓度降低得更多，则铁钉在含氯离子的溶液中锈蚀最快，选项正确； D、三条曲线都是先陡后缓，不是由于阴离子种类影响了锈蚀快慢，而是因为氧气被消耗，氧气的浓度降低，选项错误。 故选D。 4. （2025·浙江杭州·一模）小金为了获知某化肥（主要成分为NH4HCO3，杂质不含氮元素）的含氮量，设计了如图所示实验装置进行测定。已知：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O，装置B、C和D中试剂均足量，下列说法正确的是（　　） A．该化肥能促使农作物茎秆粗壮 B．装置B的作用是吸收反应生成的CO2 C．装置C的作用是吸收反应生成的水 D．根据装置B和C反应前后质量差都能计算化肥中的含氮量 【答案】D 【详解】A、该化肥主要成分是NH4HCO3，含有氮元素，属于氮肥，促进植物枝叶浓绿繁茂，故错误； B、氢氧化钠固体能吸收水蒸气而潮解，能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，装置B的作用是吸收水蒸气和二氧化碳，故错误； C、水是被氢氧化钠固体吸收，浓硫酸可以和氨气反应，也吸收氨气，故错误； D、碳酸氢铵受热生成氨气、水和二氧化碳，B装置中氢氧化钠吸收生成的二氧化碳和水，C装置中的浓硫酸吸收生成的氨气，因此C增加的质量即为氨气的质量，氨气中氮元素的质量=碳酸氢铵中氮元素的质量，则能求出含氮量，故正确， 故选D。 5. （2025·浙江杭州·一模）在古代，人们常用贝壳（主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应且不溶于水）和纯碱为原料制取烧碱，某小组同学按图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题。 （1）贝壳高温煅烧时，发生反应的化学方程式是 ； （2）操作I的名称是________； （3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，常用玻璃棒搅拌，其目的是 ； 【问题与发现】该小组同学所得到固体C一定是纯净的NaOH吗？ 【猜想与假设】根据反应原理，甲、乙、丙三位同学提出以下猜想： 甲：纯净的NaOH乙：NaOH和Na2CO3的混合物丙：NaOH和Ca（OH）2的混合物 【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案，对自己的猜想进行验证。实验操作、现象和结论如下表，请参与他们的探究并完成所缺内容。 实验操作 现象 结论 甲 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴酚酞试液 溶液变红 猜想成立 乙 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加足量稀盐酸 无气泡产生 猜想不成立 丙 取少量固体C，溶于适量水形成溶液后，滴加几滴饱和Na2CO3溶液 有白色沉淀产生 猜想成立 【反思与评价】同学们认真研究实验流程，讨论后一致认为乙、丙两同学的方案、现象和推理均正确，请你根据实验流程对甲同学设计的方案进行合理的评价： 。 【答案】（1） （2）过滤 （3） 使液体受热均匀，防止液滴飞溅 甲的设计方案不严密；实验过程中纯碱溶液与氢氧化钙不一定恰好反应，而纯碱溶液和氢氧化钙溶液均显碱性，无论哪种物质过量，滴加酚酞均会变红，故不能据溶液变红确定只有氢氧化钠（合理即可） 【详解】（1）贝壳高温煅烧时，含有的碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式是：； （2）操作I是将固体和液体分离，操作的名称是过滤； （3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，常用玻璃棒搅拌，其目的是：使液体受热均匀，防止液滴外溅； [反思与评价]根据实验流程，可以判定甲同学设计的方案不严密，理由是：因为碳酸钠、氢氧化钙的水溶液都显碱性，无论碳酸钠过量还是氢氧化钙过量，混有碳酸钠或氢氧化钙的氢氧化钠配成溶液后，都能够使酚酞试液变红色，所以酚酞试液变红色，不能说明是纯净的氢氧化钠，故甲同学设计的方案是错误的。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $