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(共35張PPT)
2024山東中考化學一輪復習
板塊五 科學探究與化學實驗
主題十四 實驗方案的設計與評價
一、科學探究的基本環節和方法
1.（2019聊城3題2分）某同學在點燃蠟燭時，提出固體石蠟可能變成蒸氣才能燃燒。
就此看法而言，應屬于科學探究環節中的( )
B
A.提出問題 B.猜想與假設 C.進行實驗 D.獲得結論
2.實驗室里有一瓶標簽殘缺的酸，為能立即確定它是否為鹽酸，你認為下列做法合
理的是( )
C
A.猜想假設 B.查閱資料 C.進行實驗 D.交流討論
3.下表列舉了法拉第《蠟燭的故事》中涉及的部分問題及對問題的回答，其中“對
問題的回答”屬于“設計實驗方案”的是( )
選項 問題 對問題的回答
A 吹滅蠟燭時產生的白煙是什 么？ 主要成分是燭油蒸氣
B 火焰為什么向上？ 熱氣流上升，形成對流
C 火焰明亮的原因是什么？ 與火焰中的碳顆粒有關，碳顆粒會影響
火焰明亮程度
D 火焰不同部位溫度高低如何比 較？ 用一張紙在火焰中心一掠，觀察紙張的
變色情況
D
4.某化學興趣小組在自制酸堿指示劑后，將其分別滴入酸、堿性溶液中試效果。這
一做法屬于科學探究過程中的( )
C
A.猜想假設 B.查閱資料 C.實驗 D.交流討論
5.用科學方法認識和改造物質。只有正確認識了物質，才能合理地改造和應用物質。請你運用歸納/演繹、實驗、比較/對比等科學方法認識氯化鈉。
（1）用歸納/演繹法認識氯化鈉的性質
已知下列反應： 、
。
①上述反應屬于四種基本反應類型中的____________，運用______（填“歸納”或
“演繹”）
法得到這組反應發生的原因是__________________。
復分解反應
歸納
有氯化銀沉淀生成
②由①中得到的規律可以推測“氯化鈉溶液也能跟硝酸銀溶液反應”，運用的是
_______（填“歸納”或“演繹”）法。
演繹
（2）用實驗法認識氯化鈉的性質
①要驗證 中“氯化鈉溶液也能跟硝酸銀溶液反應”的推斷，需要進行實驗，實
驗方法是________________________________________________________________
_____________________，反應的化學方程式是_ ______________________________。
把氯化鈉溶液和硝酸銀溶液混合，觀察是否有沉淀生成，若有，則證明氯化鈉能與硝酸銀反應
②用實驗法認識氯化鈉溶液的酸堿性，其實驗方法是__________________________
______________________________________________。
用玻璃棒蘸取少量氯化鈉溶液滴在干燥的 試紙上，然后與標準比色卡相比較
（3）用比較/對比法認識氯化鈉的性質比較是為了找出事物的相同
點，對比是為了找出事物的不同點。右圖為氯化鈉和硝酸鉀的溶解
度曲線，通過比較/對比可以發現二者的相同點有_____（填字母，
下同），不同點有_____。
A.易溶物質 B.溶解度隨溫度變化的趨勢
C.溶解度受溫度影響的程度 D. 時飽和溶液的溶質質量分數
E. 時的溶解度
F. 飽和溶液降溫到 析出晶體的質量
二、實驗方案的設計與評價
類型一 實驗目的評價
例1 （2023日照9題4分）下列四個對比實驗設計不能達到目的的是( )
D
A.如圖甲所示，探究 使紫色石蕊溶液變紅的原因
B.如圖乙所示，探究水是鐵生銹的主要條件之一
C.如圖丙所示，探究 的濃度是影響燃燒劇烈程度的因素之一
D.如圖丁所示，探究燃燒的條件之一是需要
[解析] 圖甲所示，干燥的二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊紙條變色，可以使濕潤
的紫色石蕊紙條變紅色，說明 與水生成了一種酸性物質，使紫色石蕊紙條變
紅；圖乙所示，鐵絲在干燥的條件下不生銹，在潮濕的條件下會生銹，可以探究水
是鐵生銹的主要條件之一；圖丙所示，硫在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒得劇烈，說
明 的濃度是影響燃燒劇烈程度的因素之一；圖丁所示，白磷都不燃燒，無法探
究燃燒的條件。
例2 （多項）語言敘述類：下列實驗操作不能達到實驗目的的是( )
選項 實驗目的 實驗操作
A 除去 溶液中混有的少量 的 加入足量 粉，過濾
B 從過氧化氫溶液和二氧化錳制 氧氣的殘余固體中，分離得到 二氧化錳 取樣、溶解、過濾、蒸發
C 鑒別滌綸和羊毛面料 分別取樣灼燒、聞氣味
D 證明 溶液部分變質 取少量樣品加水溶解，先加入過量
溶液，產生白色沉淀，過濾后
向濾液中加入酚酞試液，酚酞變紅
BD
6.（2022泰安17題2分）根據下列實驗方案進行實驗，能達到相應實驗目的的是 ( )
序號 A B C D
實驗 方案
實驗 目的 探究鐵生銹的 條件 探究蠟燭中是 否含有氧元素 探究不同溶劑中物質 溶解性強弱 測定空氣中氧氣的
含量
C
[解析] A中兩支試管內的鐵釘均沒有生銹，不能用于探究鐵生銹的條件；B中在火焰上方罩一個干冷燒杯，燒杯內壁出現水霧，說明生成了水，水是由氫元素和氧元素組成的，反應物氧氣中含有氧元素，說明蠟燭中一定含有氫元素，無法確定是否含有氧元素；C中溶劑的種類不同，其他條件均相同，可探究不同溶劑中物質溶解性強弱，該實驗能達到相應實驗目的；D中少量的銅粉不能將裝置內的氧氣消耗完全，使測定結果偏小。
類型二 實驗方案和過程評價
例3 語言敘述類：（2022濟寧5題2分）對下面實驗過程及實驗現象的解釋與評價，
錯誤的是( )
選項 實驗過程及實驗現象 解釋與評價
A 品紅在熱水中比在冷水中擴散速度快 溫度越高，分子運動速率越
大
B 過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳，迅速 產生大量氣泡 二氧化錳能加快過氧化氫的
分解速率，為催化劑
C 收集滿二氧化碳氣體的塑料瓶，迅速倒入 一定量的水，密封、振蕩，塑料瓶變癟 二氧化碳能溶于水
D 氫氧化鈉溶液中滴加稀鹽酸無明顯現象 二者沒有發生化學反應
D
例4 實驗流程類：（2022菏澤13題4分）某學校在做鐵和硫酸銅溶液反應實驗時，
產生大量的含硫酸銅和硫酸亞鐵的廢液， 對水體和土壤危害很大。查閱資料
知，難溶性堿加熱分解生成金屬氧化物。某化學興趣小組在探索銅離子轉化路徑時，
有兩種轉化為氧化銅的方案，流程如下：
方案一：&1&
方案二：&2&
（1）操作Ⅰ的名稱是______。
（2）液體C中的溶質是__________________，用化學方程式表示反應②中滴加稀
硫酸的目的_ ________________________________。
過濾
硫酸鈉和氫氧化鈉
（3）請你表明對兩個方案的觀點并說明理由。
________________________________________________________________________
______________________。
方案一較好，最終能得到純凈的氧化銅，方案二得到的氧化銅中會混有鐵的氧化物，不純凈（合理即可）
7.（2020日照10題3分）利用銅制備硫酸銅，設計了如下兩個方案：
方案①： （濃）
方案②： ； （?。?br/>對比上述兩個方案，若硫酸足量且不考慮銅的損耗，下列說法不正確的是( )
B
A.兩個方案都需要加熱
B.方案①中可以用稀硫酸代替濃硫酸
C.方案②中硫酸的利用率高，不會產生污染空氣的二氧化硫
D.等質量的銅分別按兩個方案制備，可獲得等質量的硫酸銅
8.（2023臨沂17題2分）下列實驗方案不能達到目的的是( )
選項 實驗目的 實驗方案
A 除去 中的 氣體 通過足量灼熱的氧化銅
B 鑒別 和 將燃著的木條分別伸入集氣瓶中，觀察現象
C 鑒別 固體和 固 體 分別加熟石灰混合研磨，聞氣味
D 除去 中混有的少量 加水溶解，再加適量稀硫酸，蒸發結晶
D
[解析] 能與灼熱的氧化銅反應生成銅和二氧化碳，符合除雜原則；將燃著的木
條分別伸入集氣瓶中，能使燃著的木條燃燒更旺的是氧氣，能使木條熄滅的是氮氣；
分別加熟石灰混合研磨，產生有刺激性氣味的是 固體，無明顯氣味的是
固體； 能與稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，引入新雜質硫酸鈉。
類型三 實驗創新設計評價
例5 （2023濱州二模）創新實驗可以使現象更明顯，操作更簡單，減少環境污染等。
下面是某課外小組對教材實驗進行的創新設計，有關說法不正確的是( )
B
A.實驗A中可觀察到石蕊、酚酞都變色，說明分子在不停地運動
B.實驗B中向試管中加入氫氧化鈉固體后，觀察到 形管中的液面 高于
C.實驗B中可觀察到飽和澄清石灰水變渾濁，原因是溫度升高，氫氧化鈣溶解度變小
D.實驗C中待試管冷卻到室溫，可觀察到試管內液面最終上升至刻度1處
9.下列實驗方案的創新設計既實現綠色環保又能達到實驗目的的是( )
A
A.探究燃燒的條件
B.驗證質量守恒定律
C.驗證NaOH與稀鹽酸反應是放熱反應
D.探究Cu和Ag的金屬活動性強弱
類型四 驗證類實驗方案的設計
例6 （2023棗莊模擬）2022年10月31日，長征五號B
遙四運載火箭成功將夢天實驗艙送入預定軌道。金屬
過氧化物等可用作宇宙飛船或潛水艇中的氧氣再生劑，
如過氧化鈉 在常溫下能與人呼出的二氧化碳
反應生成氧氣，化學方程式為 。為了驗證該反應
中氧氣的產生，某興趣小組的同學設計了如圖所示的實驗。
（1）A中發生反應的化學方程式為_ __________________________________。
（2）表明二氧化碳沒有被過氧化鈉完全吸收的現象是_____________________。如
果二氧化碳沒有被完全吸收，造成的后果是____________________，你的改進方案
是________________________________________。
C中澄清石灰水變渾濁
收集到的氧氣不純凈
在B和C之間加一套裝有氫氧化鈉溶液的裝置
（3）D瓶收集到的氣體是______，驗滿的操作是_____________________________
_____________________________。
（4）常溫下水也能與 反應，生成氧氣和氫氧化鈉，寫出該反應的化學方程
式_ ______________________________。
氧氣
將帶火星的小木條放在集氣瓶口，若小木條復燃，則證明已集滿
10.（2018濟寧16（1）題5分）某研究性學習小組為驗證“氨氣還原氧化銅”的實驗，認真查閱資料并做出以下準備。
資料準備：
Ⅰ.氨氣是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，極易溶于水，溶液呈堿性。
Ⅱ.氨氣還原氧化銅的化學反應原理： 。
實驗準備：
請回答：
（1）為達成“氨氣還原氧化銅”的實驗目的，裝置A、B、D、 的正確連接順序是
_____________（填字母）；
（2）裝置A中發生反應的化學方程式是_____________________________________
______；
（3）裝置B觀察到的現象________________________，裝置 的作用___________
_____________；
（4）將裝置A產生的氣體通入裝置C中，石蕊試液浸泡的紙花變藍色，原因是
_______________________________________________________。
A、D、B、
固體由黑色逐漸變成紅色
吸收氨氣，防止污染環境
氨氣溶于水，形成氨水，氨水顯堿性，能使紫色石蕊變藍色
類型五 鑒別類實驗方案的設計
例7 （2018濟寧16（2）題改編6分）小凡同學利用氯化鋇和氫氧化鈉兩種試劑，從硫酸鈉、硫酸鎂和氯化鎂三瓶未貼標簽的無色溶液中鑒別出硫酸鎂溶液，設計并進行以下實驗。請你補齊實驗內容：
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
（1）取三支潔凈的試管，分別倒入三 種無色溶液，然后滴加 ____________，振蕩，觀察現象 _________________ _________________ ______________ __________________
______
（2）____________________________ _________________________________ __________________________ _________________ _________________ ______________ __________________
__________________
______________
氯化鋇溶液
兩支試管中生成白色沉淀，一支試管中沒有明顯現象
沒有明顯現象的是氯化鎂
取兩支試管，分別倒入（1）中生成白色沉淀的兩種溶液，滴加氫氧化鈉溶液，振蕩，觀察現象
一支試管中出現白色沉淀，一支試管中沒有明顯現象
有白色沉淀生成的是硫酸鎂，沒有明顯現象的是硫酸鈉
【廢物處理】已知 有毒，實驗結束后，同學們將廢液直接倒入了下水道，指
出這樣做的后果：________________________。知道錯誤后，同學們在老師的建議
下，對廢液進行了處理。
污染水源，造成藥品浪費
11.現有 六瓶失去標簽的溶液，分別為澄清石灰水、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液、
碳酸鈉溶液、硫酸鈉溶液、稀鹽酸。已知硫酸鈉溶液呈中性。某同學進行如下實驗：
（1）能從外觀直接觀察出來的溶液D為____________。
硫酸銅溶液
[解析] 硫酸銅溶液為藍色，其余溶液為無色，故能從外觀直接觀察出來的溶液D為硫酸銅溶液。
（2）從剩余的五瓶溶液中取少量分別放入試管中，滴加2滴酚酞溶液后變成紅色的
為A、C、 ；取A和C混合后產生白色沉淀，過濾，取濾液測得 ，向過濾
出的沉淀中加入B，無明顯現象，加入 后沉淀溶解，則溶液B為____________；A
與C反應的化學方程式為_ ___________________________________。
硫酸鈉溶液
[解析] 澄清石灰水（主要成分為氫氧化鈣）、氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液可以使
酚酞溶液變紅，故A、C、 分別為澄清石灰水、氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液中的
一種；其中氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣白色沉淀，故A與C分別為澄清石灰
水和碳酸鈉溶液中的一種，則 為氫氧化鈉溶液；碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、
水和二氧化碳，故向過濾出的沉淀中加入B無明顯現象，說明B為硫酸鈉溶液；加
入 后沉淀溶解，說明 為稀鹽酸。
（3）為繼續鑒別 、C的成分，分別取A溶液和C溶
液于試管中，如圖所示。
分別向試管中滴加稀鹽酸，試管②中無明顯現象，
證明C溶液為____________。實驗結束后將試管①、
澄清石灰水
、
試管②內的物質全部倒入同一燒杯中，充分反應后無氣泡產生，燒杯底部白色沉淀
明顯增多，則試管①內溶液中的溶質為_______________（填化學式）；燒杯內的
溶液中一定有的溶質為______（填化學式）。
[解析] 氫氧化鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣和水，反應過程中無明顯現象；碳酸鈉
和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應過程中有氣泡產生；故分別向試管
中滴加稀鹽酸，試管②中無明顯現象，證明C溶液為澄清石灰水；實驗結束后將試
管①、試管②內的物質全部倒入同一燒杯中，充分反應后無氣泡產生，燒杯底部白
色沉淀明顯增多，證明稀鹽酸無剩余，碳酸鈉有剩余，氯化鈉為生成物，故試管①
內溶液中的溶質為氯化鈉和碳酸鈉；燒杯內的溶液中一定有的溶質為 。
類型六 定量實驗方案的設計
例8 甲、乙兩個實驗小組分別進行“測定 和 的混合物中 含量”
的實驗。
（1）甲組：沉淀分析法
把一定量的樣品溶解后加入過量的 ，然后將所得沉淀過濾、洗滌、烘干、稱
量。發生反應的化學方程式為_ ________________________________。
（2）乙組：氣體分析法把一定量的樣品與足量鹽酸反應后，用如圖
裝置測定產生的 氣體的體積。參加反應的化學方程式為
_ ___________________________________。采用此裝置測定的實驗結
果不準確，原因是____________________________________________
_________________。
二氧化碳能溶于水，使測得氣體體積不準確，造成實驗結果不準確
（3）請你設計一個與甲、乙兩組操作不同的實驗方案，測定混合物中 的
含量。
方法：________________________________________________；用到的主要試劑：
______________________________________（至少2種）；用到的玻璃儀器：_____
_______________________（至少2件）。
用一定濃度的鹽酸滴定一定量的混合物（合理即可）
一定濃度的鹽酸、酚酞試液（合理即可）
膠頭滴管、燒杯（合理即可）
12.（2023濟寧19題改編4分）食用堿的主要成分
是 （常含有少量的 ）。某課外探究
小組為測定市售食用堿中 的含量，設計
了如圖實驗裝置：
設計思路：用空氣將裝置B中生成的二氧化碳緩緩吹入裝置D中，利用裝置D的質
量變化測定食用堿中 的含量。
請結合實驗裝置和設計思路，回答下面問題：

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