资源简介

(共42张PPT)
第18讲 化学实验的设计
知识建构
第18讲 化学实验的设计
考点梳理
热点考点
1.常见物质的检验、鉴别实验方案的设计或评价。如设计实验检验
鸡蛋壳中含有碳酸盐，设计实验鉴别空气、氧气和二氧化碳等。
2.探究金属活动性实验方案的设计或评价。如设计实验探究铁、锌、
铜的金属活动性强弱等。
3.常见物质的除杂或分离实验的设计或评价。如除去粗盐中难溶性
或可溶性杂质的实验方案的设计或评价等。
4.物质反应条件探究实验的设计。如设计实验探究金属锈蚀、物质
燃烧的条件等。
重要考点
5.物质性质探究实验方案的设计或评价。如二氧化碳能否使紫色石
蕊溶液变红色的探究实验的设计或评价。
6.物质组成或成分探究实验方案的设计或评价。如设计实验探究甲
烷的元素组成等。
7.物质间是否发生化学反应的探究实验的设计。如设计实验探究二
氧化碳与氢氧化钠溶液是否发生了反应等。
8.质量守恒定律的探究或验证实验的设计或评价。
一般考点
9.可燃性气体爆炸极限的探究实验的设计。
10.物质制取实验方案的评价。
第18讲 化学实验的设计
典题精析
考点 1 对实验方案的合理性或可行性的评价
典型例题 1 （2023·宁夏中考）化学是一门以实验为基础的科学。下列
实验设计不能达到目的的是( ) 。
A.探究分子运动现象 B.探究空气中氧气的含量
C.探究燃烧的条件 D.探究酒精灯三层火焰温度的高低
【解析】实验A中，将酚酞溶液和浓氨水罩在同一个大烧杯中，一段时
间后会发现无色的酚酞溶液变红，这是因为浓氨水具有挥发性，挥发出
的氨分子不停地运动，当运动到酚酞溶液中时，氨气溶于水形成氨水，
氨水显碱性，能使无色的酚酞溶液变红色，该实验可以探究分子的运动
现象。实验B中，木炭燃烧会生成二氧化碳气体，反应前后装置内气压
变化不大，不能用于探究空气中氧气的含量。实验C中，可观察到铜片
上的白磷燃烧，红磷不燃烧，说明燃烧的条件之一是温度达到可燃物的
着火点；铜片上的白磷燃烧，水中的白磷不燃烧，说明燃烧的条件之一
是可燃物与空气（或氧气）接触，该实验可以探究燃烧的条件。实验D
中，将一根火柴梗横放在蜡烛的火焰上， 后取出，观察到火柴
梗上与外焰接触的部位明显变黑（碳化），说明蜡烛火焰的外焰温度最
高，该实验可用于比较酒精灯火焰各层温度的高低。
【答案】B
思维点拨 对实验方案的可行性或合理性做出评价，关键是分析相关实验操作（包括选择的试剂）能否达到预定的实验目的，有时还会涉及对实验现象的描述。解题时，应从实验原理的正确性、操作的简便性和科学性以及过程的低碳和环保等方面进行综合评判。
针对训练
1.（2023·辽宁锦州一模）化学兴趣小组的同学利用废铜制取硫酸铜，设
计了甲、乙两个方案：
甲：
乙： （已知 ）
比较上述两个方案，你认为方案甲的优点是( ) 。
①节约能源 ②不产生污染大气的二氧化硫 ③提高硫酸的利用率 ④提高铜的利用率
A.②③ B.①②③ C.②③④ D.①②③④
B
2.（2023·山东烟台中考）实验设计的严谨性会直接影响实验结论的准确
性。下列实验设计不能达到实验目的的是( ) 。
A.探究铁钉生锈需要氧气 B.探究温度对分子运动速率的影响
C.验证质量守恒定律 D.探究木炭燃烧的剧烈程度与氧气浓度有
关
续表
√
3.（2022·广西玉林）下列创新小实验不能达到实验目的的是( ) 。
A.验证蜡烛燃烧的产物 B.利用杠杆原理说明铁丝生锈增重
C.探究燃烧的条件 D.测定蜡烛燃烧需要氧气的含量
A
考点 2 实验方案的设计与完善
典型例题 2 （2023·福建中考）国家规定教室内空气中二氧化碳的最高
允许浓度为 。某学习小组的同学设计实验检测教室内二氧化碳的
浓度并提出相应处理措施，不正确的是( ) 。
A.从教室不同位置多点采集空气样品
B.将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室中，一段时间后进行测定
C.测得教室空气中二氧化碳的浓度为 ，说明二氧化碳浓度超标
D.为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气
【解析】从教室不同位置多点采集空气样品可得到较准确的测量结果，
防止偶然现象的发生。空气中二氧化碳浓度偏低，澄清石灰水置于教室
中无法变浑浊，不能及时、准确地测量教室内某一时间的二氧化碳浓度。
测得教室空气中二氧化碳的浓度为 ， ，说明教室
空气中二氧化碳的浓度超标。为避免教室空气中二氧化碳浓度超标，教
室应多通风换气。
【答案】B
思维点拨 解答实验设计或完善实验方案类试题，首先要认真分析实验目的，弄清实验所依据的化学原理，然后根据实验目的和实验原理，选择合适的仪器装置，设计科学合理、简单可行的实验操作，保证实验的顺序进行，达到实验目的。
针对训练
图1-18-1
1.（2023·北京中考）为验证铜、银、
铁的金属活动性顺序，同学们设计
了图1-18-1所示的6个实验（图中的
“ ”表示将金属加入盐溶液）。
（1）实验⑤发生反应的化学方程式为________________________。
（2）设计实验②的目的是__________________________。
验证铜的金属活动性比银强
图1-18-1
（3）仅由实验④和⑥不能得出铜、
银、铁的金属活动性顺序，理由是
______________________________
______________________________
______________________________
______________________。
实验④可证明铜的金属活动性比银强，实验⑥可证明铁的金属活动性比银强，但无法确定铁和铜的活泼性强弱（合理即可）
2.（2023·河北中考）根据图1-18-2所示实验回答问题。
图1-18-2
图1-18-2
（1）实验甲是稀释浓硫酸的实验。
试剂 是________；为使浓硫酸溶
解时产生的热量及时散失，防止液
滴飞溅，应沿烧杯内壁慢慢倒入并
__________________。
浓硫酸
用玻璃棒不断搅拌
图1-18-2
（2）实验乙是铁丝在氧气中燃烧的改进实验。
①将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中，铁丝不燃烧。
②向集气瓶中加入少量二氧化锰，过氧化氢溶液中产生大量气泡，该反
应中二氧化锰起______作用。将铁丝再次加热至红热后伸入集气瓶中，
观察到铁丝剧烈燃烧，___________，放出大量热，生成黑色固体。
对比步骤①、②，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是____________。
催化
火星四射
氧气的浓度
3.（2022·湖南常德中考）亚硝酸钠是一种工业用盐，它是有毒、有咸味的白色晶体，水溶液无色呈碱性。人误食亚硝酸钠会引起中毒，甚至导致死亡。硝酸钠是常见的钠盐，其外形与亚硝酸钠相似，硝酸钠水溶液无色呈中性。实验室有一瓶亚硝酸钠溶液和一瓶硝酸钠溶液，请设计实验鉴别它们（写出实验操作、实验现象、实验结论）。
实验操作 实验现象 实验结论
__
各取少量溶液于两支试管中，再分别滴加几滴无色酚酞溶液
一支试管中的溶液变成红色；另一支试管中的溶液仍为无色
能使酚酞溶液变红色的是亚硝酸钠溶液；另一支试管中的溶液是硝酸钠溶液
【答案】本题为开放式试题，答案合理即可。示例：
第18讲 化学实验的设计
第18讲备考练习
达标练
1.（2023·黑龙江牡丹江中考）下列家庭小实验不能成功的是( ) 。
D
A.用火柴梗比较蜡烛火焰各层温度 B.用燃烧法鉴别羊毛线和腈纶线
C.用紫甘蓝、酒精自制酸碱指示剂 D.用食盐水除去铁钉表面的铁锈
2.（2022·湖南岳阳中考）某化学兴趣小组的同学对教材部分“课外实验”
做了以下方案设计，不合理的是( ) 。
C
A.可用蓬松棉、活性炭等自制简易净水器
B.把冷碟子放在蜡烛火焰的上方自制炭黑
C.可用浓硫酸浸泡树叶自制“叶脉书签”
D.可用食用小苏打、柠檬酸等自制汽水
3.（2022·广西北部湾经济区中考）下列实验设计能达到目的的是( ) 。
A.室温下，探究不同溶质在同种溶剂中 的溶解性 B.探究温度对分子运动快慢的
影响
C.探究燃烧的条件之一是温度达到可燃 物的着火点 D.探究空气与呼出的气体中
含量的高低
续表
答案：A
图1
4.（2022·辽宁大连中考）酒精广泛应用于生产、生活等多个领域。实验室常用酒精灯作为加热仪器。对酒精灯适当改进，可提高其火焰的温度，图1是两种改进方法的示意图。
图1
（1）对比分析：方法一添加金属
网罩能提高温度的原因是________
_____；方法二将铜丝的两端插入
酒精灯的灯芯处，从燃烧条件上看，
插入铜丝的作用是______________
______________________________
__________________。 加热完成
能集中火焰
可使酒精快速挥发，增大灯芯周围酒精蒸气浓度，从而提高火焰温度
隔绝氧气
后，用镊子取下金属网罩或铜丝，盖上灯帽，火焰熄灭的原理是______
_____。
（2）查阅资料：酒精蒸气在空气中的爆炸极限（体积分数）为
；浓度为 的酒精溶液能有效杀菌消毒。结合资料分析，夏天在汽车车厢内喷洒酒精溶液消毒，比冬天更易引发爆燃危险，这是因为____________________________________________________________。
消毒时，为避免这一隐患，你的建议是____________________________。
夏天气温较高，酒精易挥发，空气中酒精浓度更易达到爆炸极限
用酒精湿巾擦拭（合理即可）
提分练
5.（2023·广东中考）下列实验设计能达到实验目的的是( ) 。
实验目的 实验设计
A 探究 、 、 的金属活动性强 弱
实验目的 实验设计
B 验证质量守恒定律
续表
实验目的 实验设计
C 探究铁锈蚀的条件
续表
实验目的 实验设计
D 验证 的催化作用
续表
√
冲刺练
6.（2022·天津和平区模拟）某化学兴趣小组的同学设计在实验室中以
为原料制取 溶液的实验方案，并进行评价分析、实验探究和方
案改进。
【实验方案】
方案一：
方案二：
方案三：
方案四：
方案五：
（1）方案二与方案一相比，优点是实验不需要分步进行和___________。
但工业上一般不采用方案二，即不大量使用 制硫酸铜，原因是
________。
不需要加热
成本高
【评价分析】
（2）与方案一、二相比，方案三的缺点是___________________________
_____ 以及反应会产生 。大量的 排放到空气中容易形成_______。
生成相同质量硫酸铜时消耗硫酸多
酸雨
【实验探究】
（3）老师针对方案四设计的实验过程如图2所示：
图2
已知： （稀） 。
②当溶液 时 开始沉淀。
实验流程中“滤渣”的化学式为_________，滤渣与稀硫酸反应的化
学方程式为_____________________________________。
图2
【方案改进】
（4）某同学针对方案五查阅资料：
与稀硫酸和稀硝酸的混合酸反应时，生成的无色 气体很容易在常温下与空气中的 反应，生成红棕色、有刺激性气味的有毒气体 ， 溶于水生成 和 ，工业上利用这一原理生产 。 溶于水的化学方程式为__________________________，若采用方案五制取 溶液，根据上述查阅资料所获得的反应原理，改进的实验方案中可循环使用的物质是_____（填化学式）。

展开更多......

收起↑