解读中考化学实验方案设计与评价类模拟试题

解读中考化学实验方案设计与评价类试题以往的实验方案设计与评价试题要求大家能根据题目需要设计实验方案并能对实验方案或操作步骤进行评价与判断，能对实验数据进行初步整理与加工，培养分析、判断和解决问题的能力。但在近年的中考化学试题中，往往在题目中插入实验设计或对原题中所设计方案的看法的问题，要求说明理由或原因，改变整题都是设计方案或评价的做法，解题思路随之发生改变。一、实验方案设计此类题主要涉及（1）实验装置设计；（2）物质制备方案的设计；（3）物质性质检验方案设计等。设计方案时，反应原理要正确，选择的装置要合理，实验现象要明显。解答时必须联系自己掌握的基础知识和技能，在进行适当的类比、迁移后，从已知条件出发，找到解决问题的突破口，设计出合理的实验方案。[例1]小侯同学在学习了燃烧与燃料的有关知识后,观察到家庭用的燃煤通常加工成蜂窝状,这样会燃烧得更充分。由此她联想到细铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧。于是引发了思考：哪些因素能影响可燃物燃烧的剧烈程度呢？她做出两种猜想并进行了实验探究。请你回答有关问题:（1)她提出的两种猜想是：①；②。（2)请选择其中的一种猜想,设计实验方案加以探究。（你所选择的猜想序号是）：实验操作实验现象实验结论[解析]这是一道物质性质检验方案设计的试题。根据题中提供的信息,把煤做成蜂窝状，蜂窝煤的表面积要增大,与空气接触的表面积也就大，为充分燃烧提供更多的氧气。说明可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的接触面积有关。而根据“细铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧”的信息，此时变化的只有氧气含量的不同。说明氧气的浓度也会影响燃烧的剧烈程度。应该说明的是在设计实验方案时,要注意采用对比实验的方法。[答案]（1）①氧气的浓度；②可燃物与氧气的接触面积。（2）若选①：实验操作实验现象实验结论将两块红热的木炭分别放入盛有氧气及空气的集气瓶中木炭在氧气中发出白光，在空气中持续红热增大氧气的浓度能促进可燃物的燃烧若选②：实验操作实验现象实验结论取质量相等的两块镁，其中一块磨成粉末，都在空气中点燃镁粉的燃烧程度比镁块的剧烈增大可燃物与氧气的接触面积能促进可燃物的燃烧二、实验方案或操作步骤评价实验方案或操作步骤的评价包括对实验原理的评价、实验装置的评价、实验操作过程的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。一般从以下几个方面进行评价：①理论上要科学。②操作上要简单可行。③原料用量要节约、价格要低廉。④要环保,符合绿色化学原则。[例2]为除去Na2SO4溶液中含有的杂质Na2CO3，甲、乙、丙三位同学分别选用一种试剂（适量）进行实验。请你对他们所选用的试剂进行评价：学生选用试剂评价(是否可行，并简述理由)甲HCl乙H2SO4丙Ba(OH)2[解析]本题是一道有关混合物分离和提纯的实验原理的评价试题。可以从以下几方面进行判断：①引入的试剂一般只与杂质反应，且不引入新的杂质；②步骤及操作简单；③污染最小或不污染环境等。[答案]甲同学：不可行，除去Na2CO3的同时又引入了新杂质NaCl；乙同学：可行，除去Na2CO3的同时增加了Na2SO4，而且没引入新杂质；丙同学：不可行，除去Na2CO3的同时了也除去了Na2SO4，并引入了新杂质NaOH。三、数据分析和处理[例3]下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢（H2O2）分解速率的因素时采集的一组数据：[用10mLH2O2制取150mL氧气所需的时间（秒）]反应条件＼浓度30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360480540720MnO2催化剂、加热102560120请你通过分析后回答：（1）该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、_______、________等因素对过氧化氢分解速率的影响。（2）从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响？并设计实验方案加以证明。[解析]解该题的关键是认真分析表中的数据和现象，可以横向或纵向比较。通过对第一栏的比较可以知道影响过氧化氢分解速率的因素为浓度、温度及催化剂等。通过对第三、四横行的纵向比较可知同在加热的情况下，有催化剂时，制取相同量的氧气所需时间越少，从而得出使用催化剂时，过氧化氢的分解速率越快的结论；通过对第二、三行的纵向比较可知同在无催化剂的情况下，温度高时，制取相同量的氧气所需时间越少，从而得出温度越高，过氧化氢的分解速率越快的结论；通过第三、四横行的横向比较，可知在相同条件下过氧化氢的浓度越大，制取相同量的氧气所需时间越少，从而得出浓度越高，过氧化氢的分解速率越快的结论。[答案]（1）温度，催化剂（2）浓度越高，过氧化氢的分解速率越快（或温度越高，过氧化氢的分解速率越快；使用催化剂，过氧化氢的分解速率越快）。选温度：实验方案为：取相同浓度的过氧化氢溶液， 专项训练][1、某研究性学习小组，设计了验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序的实验，每种方案所需试剂如下（反应所得的产物可用作试剂进一步反应），不可行的方案是（）A、锌、硫酸铜溶液、硫酸亚铁溶液B、铁、硫酸铜溶液、硫酸锌溶液C、锌、铜、硫酸亚铁溶液D、铁、铜、硫酸锌溶液2、下列各组物质的转化设计，能够实现的是（）A、SSO3H2SO4B、CuOCu(OH)2CuSO4C、FeFe2O3Fe2(SO4)3D、CaOCa(OH)2NaOH3、在一只密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：物质XYZQ反应前质量/g82405反应后质量/g待测24823下列说法正确的是（）A、该反应一定是置换反应B、Y、Q的相对分子质量比一定为11：9C、参加反应的X、Z的质量比为1：4D、反应后X的质量为04、小军在一次实验中，将带有铁锈的铁片放入一定量的稀硫酸中，细心观察，发现下列现象：①铁锈逐渐消失，溶液变为橙黄色；②铁片表面有气泡产生，溶液由橙黄色逐渐变为浅绿色。为弄清溶液由橙黄色变为浅绿色的原因，请你帮助小军设计出探究方案（简略写出实验内容）：________________________________________________________________________。5、随着我国航天科技水平的迅速发展，探测火星已成为我国航天科技发展的远景目标,但要把人类送上火星，还有许多航天技术问题需要解决。如：如何提供在往返路程中宇航员呼吸所需要的氧气和消除呼吸过程中产生的二氧化碳就是一个值得研究的问题。有人提出在飞船上供氧的两个方案:①通过太阳能电池产生的电流来电解水。②通过下列化学反应产生氧气。2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2从减轻飞船发射重量和消除呼吸过程中产生的二氧化碳的角度请你评价这两个方案最主要的优缺点(各写一点)。方案优点缺点方案①方案②6、碳酸钙在高温下煅烧一段时间后，得到白色固体。两组同学对该白色固体成分进行了探究。[提出问题]白色固体的成分是什么？Ⅰ组：[猜想]白色固体的成分可能是CaCO3和CaO的混合物。[实验设计]（请你写出实验的步骤和现象）：_______________________________________；[实验结论]白色固体的成分是CaCO3和CaO的混合物。Ⅱ组：[猜想]白色固体可能全部是CaO[设计方案]取试样于试管中，加入水，再通入二氧化碳，变浑浊。[反思与评价]Ⅱ组的方案正确吗？_______，理由是___________________________________。7、从资料可知：溶液的颜色通常是由溶液中的某种粒子决定的。氧化铜与硫酸混合加热后，溶液由无色变为蓝色。由此你认为反应后溶液呈蓝色是由__________（填粒子符号）表现出来的，验证的实验方案或事实是_______________________________________________________。8、已知过氧化钠加入水中能发生如下反应：Na202+2H20=2NaOH+H202，过氧化氢又能分解放出氧气。（1）检验过氧化氢的实验方案是：______________________________________________；（2）小华为了证明过氧化钠加入水中生成了氢氧化钠，在生成的溶液中滴加了几滴无色酚酞试液，观察到的现象是溶液先变红后褪为无色。请你对此现象进行探究。(只要提出假设、方案，不需要说出方案实施的具体结果)假设一：生成的过氧化氢使溶液褪色。方案一：在稀氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再滴加过氧化氢溶液，观察溶液颜色变化。假设二：_____________________________。方案二：_____________________________。[参考答案]1、A2、D3、C、D4、配制Fe2（SO4）3或（FeCl3）溶液，并取该溶液少许分别注入两支试管中。其一加入过量铁粉，振荡，观察橙黄色溶液是否变浅绿色；另一试管中通入足量氢气，观察橙黄色溶液是否变浅绿色。5、方法①优点：消耗原料质量小，携带方便，发射成本相应要低；缺点：要耗电。方法②优点：既可用人呼出的二氧化碳做反应物，又净化了飞船内的环境，还生成了人互相呼吸需要的氧气。缺点：得到相同质量的O2，消耗原料质量大，发射时重量大，成本相应要高。6、Ⅰ组的实验设计：取试样于试管中，加入稀盐酸，有气泡产生；对Ⅱ组方案的评价：不正确，因为生成的氢氧