实验方案的设计与评价
★题型解读
化学实验设计与评价，能根据提供的药品、仪器依据实验原理、实验目的设计一些简单的实验方案，明确科学探究的要素；会对实验方案进行评价。
实验设计与评价是中考的热点题型。侧重于考查同学们是否理解基本的实验原理，是否掌握基本的实验操作技能。
（一）实验方案的设计
（1）一个比较完整的化学实验设计方案，一般包括以下几个内容：
①实验目的 ②实验原理；③实验用品（包括仪器和药品等）及规格 ④实验装置、实验步骤；操作方法及注意事项 ⑤实验现象及结论。
（2）对于给出实验目的，要求设计实验方案的题一般可以按以下思维程序进行：1根据实验目的，确定实验原理（或假设）；②根据实验原理（或假设），选择需要的仪器和药品（或实验装置图）；③写出实验操作步骤及注意事项；④记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论。
（3）实验设计要科学合理，安全可靠，操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。
（二）实验方案的评价
（1）对于给出的实验方案设计，要求评价方案的合理性，推断实验中的现象和分析．归纳出结论（或规律）的题，可结合有关的化学知识和实验技能，从实验的原理、实验仪器和药品、实验操作和注意事项等方面考虑方案的合理性，描述实验现象，得出实验的结论。
（2）对实验方案的评价要全方位综合评价。如看方案是否科学合理、具有严密性，操作是否安全简单易行；是否节约试剂、成本，保证产品质量；是否有利于保护环境等。此外解题时要仔细审题，针对题意，运用评价的各个标准逐步逐项进行全面的分析评价。
★★中考典例精析
1．以物质的制取、性质实验为背景的实验设计
（(2010·宁夏）据中广网2010年5月3日报道：中卫市孟家湾路段一辆汽车满载的浓硫酸发生
严重泄漏。浓硫酸沿公路流淌，并向路基两边蔓延。消防官兵立即启动应急预案，用沙土封堵，控制浓硫酸进一步蔓延，同时设法封堵泄漏点，并对路面上的浓硫酸进行稀释和清除。
看到这则新闻，学校的化学活动小组开展了一次关于浓硫酸腐蚀性及事故处理的研讨活动。请你也参与其中积极探究，并将活动记录补充完整。
（一）浓硫酸的腐蚀性实验探究
【实验用品】浓硫酸、小木条、玻璃片
实验步骤 实验现象 结论
浓硫酸有强烈的腐蚀 性，使用时应十分小心
（二）对浓硫酸泄漏事故处理的讨论
（1）小明同学认为，如果仅用水稀释，并不能消除事故所造成的污染。因为从溶液的角度看，在稀释过程中溶质的 没变，仅仅是 变小了。
小敏同学受到启发，制订了如下方案：
采取措施 依据原理 效果评价 反应类型
向硫酸所流经范围抛撒硫酸与氢氧将硫酸转化为无害物
大量氢氧化钠小颗粒 化钠反应 质，可消除污染
【思维拓展】写出小敏所依据原理的化学方程式 。
小聪同学认为，小敏同学的方案虽然有效，但有一个缺陷：如果用量把握不准又可能引发新的
污染，因为 。
（2）请你参照小敏的设计方案，结合小聪的看法，也设计一个方案。
采取措施 依据原理 效果评价
将硫酸转化为无害物质，可消除污染
【解析】本题是以硫酸的性质知识为背景的实验设计与评价。（一）浓硫酸的腐蚀性实验探究，能从提供的实验用品“小木条”设计实验。考查了对浓硫酸具有强烈的腐蚀性认识。（二）对浓硫酸泄漏事故处理的讨论，能从评价中读取信息进行实验设计。考查了对浓硫酸的防腐认识。
【答案】（一）
实验步骤 实验现象 结论
在小木条上蘸少量浓硫酸，放在玻璃片上观察 小木条变黑（或碳化）
（二）（1）质量；质量分数；
采取措施 依据原理 效果评价 反应类型
中和反应或复分解反应
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；氢氧化钠也有强腐蚀性；
（2）
采取措施
向硫酸所流经范围抛撒大量氢氧化钙粉末
（原理运用正确，符合题意即可得分） 依据原理 硫酸与氢氧化钙反应 效果评价
◇变式训练◇
◇ (2010·海南)为探究铁锈蚀的影响因素，某兴趣小组做了如下实
验。
[实验方案] 将3枚洁净的铁钉同时置于如图所示环境下的斌舒中，
观察铁钉锈蚀情况。
[实验现象]3天后，I、Ⅲ中铁钉不生锈，Ⅱ中铁钉明显生锈。
[获得结论]
(1)对照实验l、Ⅱ，可知铁锈蚀的条件之一为 ___________________________；
(2)防止铁锈蚀的一种方法是___________________________ 。
[拓展探究]
(3)小明发现海边的铁器很容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。请设计实验方案验证小明的猜想__________________________________________________________________________。
【解析】本题(1) (2)考查了铁锈蚀的条件及对生活中防止铁锈蚀的方法的了解。 (3)考查能根据所要探究的具体问题设计化学实验方案的能力，懂得利用对比实验设计实验方案。
【答案】（1）在潮湿的空气中、与酸性溶液接触、与碛性溶液接触、与食盐水接触（合理均给分）
（2）涂油、喷漆、搪瓷等
（3）在A、B、C、D四支试中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、完全浸没在食盐水中的细铁丝，两天后观察，发现浸过食盐水的细铁丝锈蚀最严重。
◇变式训练◇
◇（2010·芜湖）某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入
食盐水中(如图，装置气密性良好)，一段时间后，进行观察。请你
一起参与分析，并完成后续实验设计。
[观察现象]①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
[提出问题]导管中液体为何升高？黑色固体物质又是什么？
[理论分析]小组同学根据已学过的知识分析得知，液面上升的原因是 。
[猜想与假设]小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：
①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质。
[分析与验证]小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
⑴小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是 。 ⑵小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是 。 ⑶小组同学不能确定是否含有铁，请人帮他们设计方案进行确认：
实验步骤 实验现象 实验结论
你选用的试剂是：
[知识链接]相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在 (填“水”或“食盐水”)中生锈快。
【答案】 [理论分析]铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压。(合理即可)
[分析与验证]⑴氯化铁溶于水；⑵铁钉是铁合金，含有碳；
⑶
实验步骤 实验现象 实验结论
稀盐酸（或稀硫有气泡产生（无气泡产生） 含有（或不含有）
酸）
(合理即可) ⑷[知识链接]食盐水
（2010·咸宁）某兴趣小组同学将CO2分别通入澄清
石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，
后者无明显现象。
（1）写出上述澄清石灰水变浑浊的化学方程
式 。
（2）为探究CO2和NaOH是否发生了化学反应，
王强设计了如图所示的A、B实验，验证CO2与
NaOH溶液发生了化学反应。实验现象为：A中试管内液面上升;B中气球胀大。
①王强认为上述实验是可行的，其共同原理是 。
②李莉提出质疑，她认为上述实验不严谨，其理由是 。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是 。
③杨红通过检验生成物：向B实验后的溶液中加入 ，观察到 现象，从而也证明CO2与NaOH发生了反应。
④你认为两实验中存在安全隐患的是 （填代号），理由是 。
【解析】本题以二氧化碳的性质知识为背景，考查学生能从实验现象中获取信息进行实验的评价，并进行实验设计。（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （2）①氢氧化钠溶液与CO2发生反应，使容器内气压降低，所以试管内液面上升。②CO2能溶于水，也能使容器内气压降低，同样也可能出现液面上升现象，实验设计将氢氧化钠溶液换成等体积的水作对比实验进行评价认识 ③CO2与氢氧化钠发生了反应生成碳酸钠，碳酸钠能与稀盐酸反应产生CO2 ，有气泡产生(或加氯化钙溶液，有沉淀生成也可检验) ④氢氧化钠有腐蚀性，易伤到手。所以答案为A
【答案】（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （2）①氢氧化钠溶液与CO2发生反应，使容器内气压降低 ②CO2能溶于水，也能使容器内气压降低 将氢氧化钠溶液换成等体积的水 ③稀盐酸 有气泡产生(或加氯化钙溶液 有沉淀生成) ④A 氢氧化钠有腐蚀性，易伤到手
◇变式训练◇
◇1。（2010·长沙）将CO2通入NaOH溶液中无明显现象。
某学习小组的同学为了观察到CO2与NaOH溶液反应的明显外观
现象，并同时利用这一反应来验证质量守恒定律，设计了下列
实验。请根据实验过程及内容，思考并回答相关问题。
（1）实验装置如图甲所示。将整套装置（包括CO2及NaOH
溶液）放在天平上称量，测得质量为78.2g。
（2）用力推压注射器活塞向密闭的软塑料瓶中注入
10mLNaOH溶液（装置如图乙所示），振荡后观察到的现象有
__________________________________。
（3）静置片刻后，将整套装置再次放在天平上称量，测得其质量仍为78.2g，你对这一结果的解析是______________________________________________。
（4）通过上述探究实验，你得到的启示是：
①若采用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律，应让化学反应在____________中进行。 ②为进一步证明CO2与NaOH溶液确已发生了化学反应，你还能想到的方法是__________________________________。
【答案】（2）塑料瓶被压瘪，注射器中剩余溶液“自动”进入塑料瓶中 （3）反应容器密闭，生成物全部留在瓶内，也没有空气进入，因而反应后质量相等（即质量守恒） （4）①密闭容器；②向反应后溶液中加入稀盐酸，有气泡产生
◇变式训练◇
◇2。（2010·上海）在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀H2SO4与NaOH溶液 混合后，虽然仍无色溶液，但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。
①方案一：测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH(20℃)。
测定某NaOH溶液的pH，pH ______7(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH ，pH 小于7。
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，并且_______过量。
②方案二：观察______________________________。(根据图示实验步骤，概括方案要点
)
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为_________________。
③上述两个方案在设计思想上的相同点是______________________________________。
④为了进一步获取稀H2SO4与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是___________(选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)的反应，采用同温下的稀H2SO4与NaOH溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度_______次。
【答案】①大于 稀H2SO4 ②稀H2SO4加入滴加酚酞试液的NaOH溶液是否有颜色变化 ③硫酸与氢氧化钠发生了中和反应，溶液的酸碱性(或pH)要发生变化。④放热 三
2．实验方案的评价
（2010·泰州）某兴趣小组对氢氧化钠固体暴露在空气中的变质情况进行了研究。把一
小块固体氢氧化钠放在表面皿里，长时间暴露在空气中，发现其固体表面逐渐湿润，部分溶化成液体后又逐渐形成晶体，最终变成粉末。请回答兴趣小组产生的下列问题：
(1)实验室中，氢氧化钠固体应怎样保存? _________ 。
(2)氢氧化钠固体暴露在空气中，表面容易变湿，主要原因是什么? ________ 。
(3)氢氧化钠固体长期暴露在空气中，最终产物主要是什么 _______ 。
(4)用酚酞试液 ______ (填“能”或“不能”)检验氢氧化钠变质。为什么 _____ 。
(5)除加酸以外，怎样用其他方法检验氢氧化钠固体已经变质? ________ 。
(6)为了检验氢氧化钠是否已经全部变质，兴趣
小组中小薇同学设计了如下实验方案：
准确称取一定质量的变质固体样品，放在右
图所示装置中，然后从分液漏斗中加入足量的盐
酸，用排水法收集产生的二氧化碳，根据二氧化
碳的体积和密度计算变质产物的质量，确定是否
全部变质。
①你认为这个方案 _______ (填“行”或“不行”)。理由是什么？ __________ 。 ②请你另外设计一个方案，并简要说明实验方法和结论。 ________ ，________ 。
【答案】【解析】氢氧化钠固体具有潮解性，同时能吸收空气中的二氧化碳反应发生变质，所以保存时必须密封保存。氢氧化钠吸收二氧化碳变质后生成物是碳酸钠。要检验氢氧化钠是否变质，就是要检验固体中是否存在碳酸钠成分。方法较多，但不能采用酸碱指示剂的方法检验，原因是氢氧化钠和碳酸钠溶液都是显碱性。要检验氢氧化钠是否全变质，可采用两种方法，一是排除氢氧化钠的碱性的干扰。二是排除碳酸钠的存在，然后看是否有氢氧化钠的存在。实验方案的设计的评价，主要考虑的是方案是否合理或可行性，从最优化角度进行分析。
【答案】(1) 密封保存 (2) 氢氧化钠固体吸收水或潮解 (3) 碳酸钠 (4) 不能 碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红 (5) 取试样溶于水，加入CaCl2[Ca(NO3)2或BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2或Ca(OH)2等]溶液，有白色沉淀生成 (6) ①不行； 变质产物（含结晶水等）不是纯净的碳酸钠。CO2能溶水不能用排水法集气，用排水法收集误差较大。②将试样溶于水，加入足量CaCl2(或Ca(NO3)2、BaCl2、Ba(NO3)2等)溶液，过滤 ，在滤液中滴加酚酞试液，不变色，则氢氧化钠已经全部变质，变红，则部分变质 。（或在滤液中滴加其他酸碱指示剂来检验滤液是中性还是碱性，或在滤液中滴加可溶性的弱碱盐如硫酸铜、氯化铁等溶液看有无沉淀来检验滤液是否呈碱性。不过滤也行。）
◇变式训练◇
◇用实验证明一包黑色粉末是由氧化铜和炭粉混合而成的。甲乙两位同学设计的实验方案如下： 甲：黑色粉末
乙：黑色粉末观察现象 观察现象
试回答：
（1）甲方案中证明有氧化铜的实验依据是
证明有炭粉的实验依据是 。
（2）乙方案中证明有氧化铜的实验依据是
证明有炭粉的实验依据是 。
（3）以上两个方案中，你认为哪个方案更好？理由是什么？
【解析】“实验证明”题的一般步骤为：操作现象——结论，甲、乙两同学的依据是各自观察到的现象。（1）甲方案中根据CuO+2HCl=CuCl2+H2O，溶液颜色变为蓝色（有时为蓝绿色或绿色），说明CuO的存在，而炭粉仍以黑色粉末状态存在；乙方案根据2CuO+C
2Cu+CO2↑，
黑色粉末
变成红色证明有Cu生成，由此证明CuO的存在，结合CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，证明了炭粉的存在。相比之下，很明显甲方案操作简便，不需加热，所以更好。
【答案】（1）溶液变蓝色（有时为蓝绿色或绿色），试管中仍有黑色不溶物 （2）试管中出现红色固体，石灰水变浑浊 （3）甲方案更好．操作简便，不需要加热。
【名师导悟】实验方案的评价题是中考的热点题。主要包括题中所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等用批判的思维方式，从某角度否定、排除不合理的或可行但不是最优的方法，选择、创新更好的实验方案。
(1)评价内容：
①科学性：反应能否发生，即方案在理论上是否科学、例题、严密；
②简约性：操作是否简便易行、优化，反应条件是否易达到；
③可行性：所有原料是否常见、易得、廉价；
④安全性：操作是否安全可靠；
⑤注意环保：反应过程是否节能与环保；
⑥要有创意：操作更简单，实验误差更小。
(2)解题的一般步骤：
明确目的 → 确定实验原理 → 评价实验方案的优劣(或可行性) → 提出改进建议(依题解答)
3．开放型的实验设计
开放性实验设计是指对某一实验课题有多种方案的实验设计、一般从提出问题、设计实验、选择仪器、组装仪器、观察记录现象到结论的推理完全自主完成。开放型的实验设计 ，一般在物质制备、检验、分离除去杂质的实验中出现较多，它能够全面综合考查学生的化学知识、实验技能、思维及表达能力。属于较难的题目。应注意以下几个方面：
①实验设计原理必须遵循科学性；
②实验设计的实验仪器、原料必须注意可行性；
③实验设计方案必须注意安全、环保：如点燃可燃性气体(H2、CO、CH4等)或用CO、H2、还原CuO、Fe2O3之前，要检验气体纯度，以防爆炸事故的发生。进行有毒气体(如CO、SO2、NO2)的性质实验时，就在通风橱中进行，并要注意尾气处理，CO要燃烧掉，SO2、NO2用碱性溶液吸收，避免中毒。还有实验的中防倒吸现象等。
（2010·肇庆）实验室有一瓶化肥的标签已脱落，只知道它是NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HCO3和尿素[CO(NH2)2]中的一种。请你完成以下探究：
【猜想】猜想①：该化肥是NH4Cl， 猜想②：该化肥是 ，
猜想③：该化肥是NH4HCO3， 猜想④：该化肥是尿素。
【实验探究】
（1）取少量样品在研钵中与熟石灰研磨，有剌激性气味的
气体放出，证明猜想 不成立；写出其中一种化肥发生
该反应的化学方程式： 。
（2）如右（图1），另取少量样品于试管中，
滴加适量水振荡，再选（图2）中 溶液滴入
（图1） 试管中，若无气泡放出，则猜想 不成立。 （图2）
（3）在步骤（2）的试管中再滴入（图2）中
的 溶液，若 ，则猜想①成立；若 ，则猜想②成立，其反应的化学方程式为： 。
【解析】利用题意提供的信息作出猜想，可知猜想猜想② 为(NH4)2SO4。步骤【实验探究】，从
+2+2+实验的现象分析中可知，实验方案紧扣了NH4、HCO3、SO4检验知识，分析判断猜想的可能性。
【答案】猜想② (NH4)2SO4（或硫酸铵）【实验探究】（1）④ 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑，或(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O+2NH3↑，或NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O+NH3↑（2）（2分）HCl溶液（或盐酸） ③ （3）BaCl2溶液（或氯化钡溶液） 无白色沉淀 有白色沉淀 (NH4)2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NH4Cl
◇变式训练◇
◇1.（佛山）氯气（Cl2）是黄绿色气体，水溶液叫氯水。把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色。
【发现问题】 氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？
【查阅资料】 氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl2 + H2O = HCl + HClO。其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。
【猜 想】
猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；
猜想2：是氯水中的 （填化学式）使品红褪色的；
猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；
猜想1：是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
【实验探究】
实验操作 实验现象 过程分析
①把品红试纸伸入水中 没有褪色 猜想1不成立
②把品红试纸伸入干燥的氯气中 没有褪色 猜想2不成立
③ 没有褪色 猜想3不成立
【结 论】
综合分析：氯水中的 （填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）。
【反 思】
（1）HClO中氯元素的化合价为 价。
（2）氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，化学方程式为 。
（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是 。
【答案】
【猜 想】Cl2 【实验探究】③把品红试纸伸入到盐酸中 【结 论】HClO
【反 思】（1）+1 （2）AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 （3）先变红色后褪色
★专题训练19★
实验方案的设计与评价
(时间：90分钟 分值：100分)
一、选择题(每题3分，共36分)
1．（2010·四川眉山）某化学兴趣小组为测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序设计了四种方案，每种方案所用的试剂如下，其中你认为不可行的是（ ）
A． Fe、Ag、CuSO4溶液 B． Fe、Cu、AgNO3溶液、稀盐酸
C． Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液 D． Cu、Ag、Fe、稀盐酸
【解析】本题考查金属活动性检验的方法，可利用用金属与酸、盐反应的性质判断Fe>Cu>Ag
【答案】D
2．（2010·南京）某同学想用pH试纸测定一些物质的pH，下列做法能达到实验目的的是（ ）
A．用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH
B．用干燥的pH试纸测定二氧化碳气体的pH
C．用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
D．用干燥的pH试纸测定氢氧化钠稀溶液的pH
【解析】A.不能用湿润的pH试纸检验溶液的酸碱性，这相当于稀释了待测液。B. pH试纸检验是检测离子的判断，二氧化碳是气体，所以无法检验。C.浓硫酸具有强腐蚀性，无法用pH试纸检验。所以答案是D。
【答案】D
3.（2010·广州）物质X可发生下列所示的两个反应，则X可能是（ ）
①X+碱→盐+H2O ②X+金属氧化物→盐+ H2O
A．CaO B． CO2 C ．NaOH D． H2SO4
【解析】从①②分析判断可知能与碱反应又能与金属氧化物反应是四个选项中只有硫酸才有此性质。
【答案】D
4.( 2010·广州)硫酸厂的污水中含有硫酸直接排放会导致河流水质酸化，加入下列物质不能解决问题的是（ ）
A .NaOH B. Ca(OH)2 C. BaCl2 D. CaO
【解析】除去硫酸污水除考虑能降低酸性外，还要考虑对处理后带后来环保性，不能用BaCl2，原因是钡离子重金属离子对水源的污染。
【答案】C
5．(2010·辽宁鞍山）白蚁能分泌出蚁酸。蚁酸的化学性质与盐酸相似，能腐蚀很多物质。 下列最不容易被 蚁酸腐蚀的是( )
A．镀锌水管 B．铜制塑像 C．大理石栏杆 D．铝合金门窗
【解析】金属铜排在氢的后面，不能与酸发生反应。
【答案】B
6．（2010·甘肃兰州）有一食品包装说明书中注明防腐剂是苯甲酸（C6H5COOH）， 张华同学 查资料得知苯甲酸的酸性比醋酸强，可用做食品防腐剂。下列对苯甲酸性质的推测中不合理的是
A. 苯甲酸溶液的pH小于7
B. 相同浓度的苯甲酸溶液的pH比醋酸的pH大
C. 苯甲酸溶液能使紫色石蕊试液变红
D. 苯甲酸溶液不能使无色酚酞试液变色
【解析】相同浓度的苯甲酸溶液的pH比醋酸的pH小。
【答案】B
7．（2010·甘肃兰州）下列转化能一步完成的是
① CH4→CO2 ②HNO3→HCl ③CaO→Ca(OH)2 ④Ba(OH)2→NaOH ⑤C→Cu
A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④
【解析】① CH4燃烧可生成 CO2，③CaO与水反应可生成 Ca(OH)2 ④Ba(OH)2可与碳酸钠反应
生成NaOH，⑤C有的还氧化铜可生成 Cu。所以答案是B
【答案】B
8. （2010·南充）为了区别O2和CO2两瓶（或两种）无色气体，下列方法不可行的是( )
A.分别通入紫色石蕊试液中
B.分别倒入适量NaOH溶液，振荡
C．用燃着的木条分别伸入瓶中
D．用塑料可乐瓶分别盛满上述两种气体后各倒入约1/5容积的水，盖紧瓶塞振荡
【解析】B实验中二氧化碳是能与NaOH反应，但无现象可判断是否反应。所以无法区别氧气所二氧化碳。A实验二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，氧气无此性质。C实验燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳。D实验因二氧化碳溶于水，瓶内压强减小，塑料可乐瓶变瘪。
【答案】B
9．（2010·扬州）为探究Zn和Cu的金属活动性强弱，提供的试剂有：Zn、Cu、H2SO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。下列说法正确的是( )
A.选用两种试剂可实现实验目的
B. ZnSO4溶液中加人Cu不能探究金属活动性强弱
C.最多只能设计一种实验方案
D.根据 Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱
【解析】从提供的试剂可见可以多种方案设计判断Zn和Cu的金属活动性强弱，如方案①Zn、Cu、H2SO4溶液；方案②Zn、CuSO4溶液等。B实验铜不能置换出Zn说明金属活动性Zn>Cu。根据 两金属的硬度(物理性质)，无法判断Zn和Cu的金属活动性强弱
【答案】A
10．（2010·上海市静安区模拟）下列实验方案中，设计合理的是( )
A．用过滤的方法将硬水转化为软水
B．用MnO2来区别水和双氧水
C．用燃烧木炭的方法制备纯净的二氧化碳气体
D．用燃着的木条检验二氧化碳气体
【解析】用过滤的方法无法降低水的硬度。用燃烧的方法制取二氧化碳方法因收集的不便方法不可取。能使燃着的木条熄灭的不仅仅只有二氧化碳，氮气也有此性质。用MnO2来区别水和双氧水，可行，MnO2能做双氧水分解氧气的催化剂。而水无此性质。
【答案】B
11.（2010·徐州） 用右图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
B． 粗铜丝能控制反应的发生和停止
C． 产生的二氧化碳可用生石灰干燥
D． 能验证二氧化碳的密度比空气大
【解析】 从实验可见A、C、D都可以不能达到实验目的。因铜的不活泼性可以用粗铜丝能控制反应的发生和停止
【答案】B
12.（2010·辽宁鞍山）小雨的妈妈买了一条黄金项链，小雨想通过实验探究这条黄金项链 是否为锌铜合金制成的仿制品，她不能选用的试剂是( )
A．A1C13溶液 B．Cu(NO3)2溶液 Ｃ．H2SO4溶液 D．AgNO3溶液
【解析】 利用锌、铜金属活动性差别可以用来检验假黄金的方法。
【答案】B
二、 填空题(共56分)
57.（2010·本溪）(16分)已知某金属X有下列相关信息：①它的主要矿物的化学成分是X2O3；②它主要通过热还原法冶炼而成；③它的年产量位于金属之首。
(1)据此推断X是 (填选项字母)。
A．钛 B．铁 C．铝 D．铜
(2)在高炉中用含X2O3的矿物冶炼该金属的原理是 (用化学方程式表示)。
(3)同学们设计了如下实验方案测定该矿物中X2O3的质量分
数(装置气密性良好；矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品
中的X2O3完全反应)：
①取矿物样品并称量该样品的质量；
②测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量；
③测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量；④计算得出矿物
样品中x2O3的质量分数。你认为，该实验方案 (填“一
定”或“不一定”)能准确测出矿物中X2O3的质量分数，理由是 。
不改变装置和药品，你还可以通过测定哪些数据，再通过计算得出矿物中X2O3的质量分数： 。
从环保角度看，该装置的不足之处是 。
高温高温 【答案】(1)B (2)X2O3+3CO 2X+3CO2(或Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2)
(3)不一定 生成的二氧化碳气体不一定被石灰水完全吸收(或石灰水可能吸收空气中的二氧化碳) 分别测出反应前玻璃管和矿物样品的总质量、反应后玻璃管和剩余固体总质量(或测出反应后玻璃管内剩余固体的质量) 无尾气处理装置。
13.（2010·泰安）(10分)某研究性学习小组在实验
中发现：不仅碱溶液可以使酚酞试液变红，Na2CO3溶
液也能使酚酞试液变红。碱溶液可以使酚酞试液变红，
-是因为碱在水中解离出了OH，那么Na2CO3溶液中究竟
是哪种粒子可以使酚酞试液变红呢？他们设计了如图
三个实验，请你和他们一起探究并完成下列问题：
（1）实验Ⅰ是为了 ；
（2）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是 ，小
组内有同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为他们的理
由是 ；
（3）实验Ⅲ滴入K2CO3溶液，振荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴入过量的CaCl2溶液，
2-红色逐渐消失，同时还观察到生成 。由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论：CO3可以
使酚酞试液变红；
（4）小组同学在与老师交流上述结论时，老师说：“其实Na2CO3
溶液能使酚酞试液变红也是由于溶
液中存在OH”。你认为Na2CO3溶液中存在OH的原因是 。
+【答案】（1）探究Na是否能使酚酞试液变红 （2）探究水分子是否能使酚酞试液变红 酚酞
2-试液中就有水分子(或氯化钠溶液中含有水分子) （3）白色沉淀 （4）CO3与H2O发生反应产生
-OH。
14.（2010·福州）(18分)小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液„„
铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液„„
【预 测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：
①Cr Al Cu ②Al Cr Cu ③Al Cu Cr
--
【回答问题】(1)用砂纸打磨金属片的目的是_____________________。
(2)实验一所发生反应的化学方程式是____________________________。
(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是__________________。
(4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是________________。
【归 纳】比较金属活动性强弱的方法有①_____________ ② ___________ 。
【答案】实验现象：无现象 结论：铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快 Al Cr Cu(或“②”)
回答问题： (1)除去金属表面氧化物(或污物) (2) Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑(3) 无法比较铬和铝的金属活动性强弱 (4) A1、CrSO4溶液、Cu
归纳：①通过金属与酸反应判断金属活动性强 ②通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱
78.（2010·莱芜）(12分)淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素，从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。某小组针对这一现状，提出问题并在实验室进行了以下探究。
【提出问题】________________________________________________
【实验用品】酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、
胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
①如图组装仪器并检查装置气密性。
②向大试管加入5～10mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。
加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，试管口有大量白雾。
第 - 11 - 页 共 12 页
该小组同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为：________________________。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为：________________________。
【得出结论】
通过上述实验探究，你得出的结论是：____________________________________。
【反思交流】
①对海水淡化后剩余资源，请提出一种合理利用的措施：________________________。
②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子：________________________________________________。
【答案】【提出问题】怎样将海水转化为淡水【实验过程】②将小试管内的长导管加长；使用冷凝管；将小试管放在盛有冰水的烧杯中 ③无沉淀生成（或无明显现象）【得出结论】将海水蒸馏可以得到淡水。
【反思交流】①晒盐；制纯碱；从海水中提取氯化镁制备镁
第 - 12 - 页 共 12 页 ②石油的分离；分离液态空气。
实验方案的设计与评价
★题型解读
化学实验设计与评价，能根据提供的药品、仪器依据实验原理、实验目的设计一些简单的实验方案，明确科学探究的要素；会对实验方案进行评价。
实验设计与评价是中考的热点题型。侧重于考查同学们是否理解基本的实验原理，是否掌握基本的实验操作技能。
（一）实验方案的设计
（1）一个比较完整的化学实验设计方案，一般包括以下几个内容：
①实验目的 ②实验原理；③实验用品（包括仪器和药品等）及规格 ④实验装置、实验步骤；操作方法及注意事项 ⑤实验现象及结论。
（2）对于给出实验目的，要求设计实验方案的题一般可以按以下思维程序进行：1根据实验目的，确定实验原理（或假设）；②根据实验原理（或假设），选择需要的仪器和药品（或实验装置图）；③写出实验操作步骤及注意事项；④记录实验现象，分析实验结果，得出正确结论。
（3）实验设计要科学合理，安全可靠，操作简便、现象明显、结论可信、绿色环保。
（二）实验方案的评价
（1）对于给出的实验方案设计，要求评价方案的合理性，推断实验中的现象和分析．归纳出结论（或规律）的题，可结合有关的化学知识和实验技能，从实验的原理、实验仪器和药品、实验操作和注意事项等方面考虑方案的合理性，描述实验现象，得出实验的结论。
（2）对实验方案的评价要全方位综合评价。如看方案是否科学合理、具有严密性，操作是否安全简单易行；是否节约试剂、成本，保证产品质量；是否有利于保护环境等。此外解题时要仔细审题，针对题意，运用评价的各个标准逐步逐项进行全面的分析评价。
★★中考典例精析
1．以物质的制取、性质实验为背景的实验设计
（(2010·宁夏）据中广网2010年5月3日报道：中卫市孟家湾路段一辆汽车满载的浓硫酸发生
严重泄漏。浓硫酸沿公路流淌，并向路基两边蔓延。消防官兵立即启动应急预案，用沙土封堵，控制浓硫酸进一步蔓延，同时设法封堵泄漏点，并对路面上的浓硫酸进行稀释和清除。
看到这则新闻，学校的化学活动小组开展了一次关于浓硫酸腐蚀性及事故处理的研讨活动。请你也参与其中积极探究，并将活动记录补充完整。
（一）浓硫酸的腐蚀性实验探究
【实验用品】浓硫酸、小木条、玻璃片
实验步骤 实验现象 结论
浓硫酸有强烈的腐蚀 性，使用时应十分小心
（二）对浓硫酸泄漏事故处理的讨论
（1）小明同学认为，如果仅用水稀释，并不能消除事故所造成的污染。因为从溶液的角度看，在稀释过程中溶质的 没变，仅仅是 变小了。
小敏同学受到启发，制订了如下方案：
采取措施 依据原理 效果评价 反应类型
向硫酸所流经范围抛撒硫酸与氢氧将硫酸转化为无害物
大量氢氧化钠小颗粒 化钠反应 质，可消除污染
【思维拓展】写出小敏所依据原理的化学方程式 。
小聪同学认为，小敏同学的方案虽然有效，但有一个缺陷：如果用量把握不准又可能引发新的
污染，因为 。
（2）请你参照小敏的设计方案，结合小聪的看法，也设计一个方案。
采取措施 依据原理 效果评价
将硫酸转化为无害物质，可消除污染
【解析】本题是以硫酸的性质知识为背景的实验设计与评价。（一）浓硫酸的腐蚀性实验探究，能从提供的实验用品“小木条”设计实验。考查了对浓硫酸具有强烈的腐蚀性认识。（二）对浓硫酸泄漏事故处理的讨论，能从评价中读取信息进行实验设计。考查了对浓硫酸的防腐认识。
【答案】（一）
实验步骤 实验现象 结论
在小木条上蘸少量浓硫酸，放在玻璃片上观察 小木条变黑（或碳化）
（二）（1）质量；质量分数；
采取措施 依据原理 效果评价 反应类型
中和反应或复分解反应
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O；氢氧化钠也有强腐蚀性；
（2）
采取措施
向硫酸所流经范围抛撒大量氢氧化钙粉末
（原理运用正确，符合题意即可得分） 依据原理 硫酸与氢氧化钙反应 效果评价
◇变式训练◇
◇ (2010·海南)为探究铁锈蚀的影响因素，某兴趣小组做了如下实
验。
[实验方案] 将3枚洁净的铁钉同时置于如图所示环境下的斌舒中，
观察铁钉锈蚀情况。
[实验现象]3天后，I、Ⅲ中铁钉不生锈，Ⅱ中铁钉明显生锈。
[获得结论]
(1)对照实验l、Ⅱ，可知铁锈蚀的条件之一为 ___________________________；
(2)防止铁锈蚀的一种方法是___________________________ 。
[拓展探究]
(3)小明发现海边的铁器很容易生锈，从而猜测氯化钠能加快铁的锈蚀。请设计实验方案验证小明的猜想__________________________________________________________________________。
【解析】本题(1) (2)考查了铁锈蚀的条件及对生活中防止铁锈蚀的方法的了解。 (3)考查能根据所要探究的具体问题设计化学实验方案的能力，懂得利用对比实验设计实验方案。
【答案】（1）在潮湿的空气中、与酸性溶液接触、与碛性溶液接触、与食盐水接触（合理均给分）
（2）涂油、喷漆、搪瓷等
（3）在A、B、C、D四支试中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、完全浸没在食盐水中的细铁丝，两天后观察，发现浸过食盐水的细铁丝锈蚀最严重。
◇变式训练◇
◇（2010·芜湖）某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入
食盐水中(如图，装置气密性良好)，一段时间后，进行观察。请你
一起参与分析，并完成后续实验设计。
[观察现象]①装置中右侧导管中的液面升高。
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。
[提出问题]导管中液体为何升高？黑色固体物质又是什么？
[理论分析]小组同学根据已学过的知识分析得知，液面上升的原因是 。
[猜想与假设]小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：
①Fe、②Fe2O3、③FeCl3、④C四种物质。
[分析与验证]小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
⑴小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是 。 ⑵小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是 。 ⑶小组同学不能确定是否含有铁，请人帮他们设计方案进行确认：
实验步骤 实验现象 实验结论
你选用的试剂是：
[知识链接]相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在 (填“水”或“食盐水”)中生锈快。
【答案】 [理论分析]铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压。(合理即可)
[分析与验证]⑴氯化铁溶于水；⑵铁钉是铁合金，含有碳；
⑶
实验步骤 实验现象 实验结论
稀盐酸（或稀硫有气泡产生（无气泡产生） 含有（或不含有）
酸）
(合理即可) ⑷[知识链接]食盐水
（2010·咸宁）某兴趣小组同学将CO2分别通入澄清
石灰水和氢氧化钠溶液中，观察到前者变浑浊，
后者无明显现象。
（1）写出上述澄清石灰水变浑浊的化学方程
式 。
（2）为探究CO2和NaOH是否发生了化学反应，
王强设计了如图所示的A、B实验，验证CO2与
NaOH溶液发生了化学反应。实验现象为：A中试管内液面上升;B中气球胀大。
①王强认为上述实验是可行的，其共同原理是 。
②李莉提出质疑，她认为上述实验不严谨，其理由是 。要得到科学严谨的结论，仍利用该装置，补做的对比实验是 。
③杨红通过检验生成物：向B实验后的溶液中加入 ，观察到 现象，从而也证明CO2与NaOH发生了反应。
④你认为两实验中存在安全隐患的是 （填代号），理由是 。
【解析】本题以二氧化碳的性质知识为背景，考查学生能从实验现象中获取信息进行实验的评价，并进行实验设计。（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （2）①氢氧化钠溶液与CO2发生反应，使容器内气压降低，所以试管内液面上升。②CO2能溶于水，也能使容器内气压降低，同样也可能出现液面上升现象，实验设计将氢氧化钠溶液换成等体积的水作对比实验进行评价认识 ③CO2与氢氧化钠发生了反应生成碳酸钠，碳酸钠能与稀盐酸反应产生CO2 ，有气泡产生(或加氯化钙溶液，有沉淀生成也可检验) ④氢氧化钠有腐蚀性，易伤到手。所以答案为A
【答案】（1）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O （2）①氢氧化钠溶液与CO2发生反应，使容器内气压降低 ②CO2能溶于水，也能使容器内气压降低 将氢氧化钠溶液换成等体积的水 ③稀盐酸 有气泡产生(或加氯化钙溶液 有沉淀生成) ④A 氢氧化钠有腐蚀性，易伤到手
◇变式训练◇
◇1。（2010·长沙）将CO2通入NaOH溶液中无明显现象。
某学习小组的同学为了观察到CO2与NaOH溶液反应的明显外观
现象，并同时利用这一反应来验证质量守恒定律，设计了下列
实验。请根据实验过程及内容，思考并回答相关问题。
（1）实验装置如图甲所示。将整套装置（包括CO2及NaOH
溶液）放在天平上称量，测得质量为78.2g。
（2）用力推压注射器活塞向密闭的软塑料瓶中注入
10mLNaOH溶液（装置如图乙所示），振荡后观察到的现象有
__________________________________。
（3）静置片刻后，将整套装置再次放在天平上称量，测得其质量仍为78.2g，你对这一结果的解析是______________________________________________。
（4）通过上述探究实验，你得到的启示是：
①若采用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律，应让化学反应在____________中进行。 ②为进一步证明CO2与NaOH溶液确已发生了化学反应，你还能想到的方法是__________________________________。
【答案】（2）塑料瓶被压瘪，注射器中剩余溶液“自动”进入塑料瓶中 （3）反应容器密闭，生成物全部留在瓶内，也没有空气进入，因而反应后质量相等（即质量守恒） （4）①密闭容器；②向反应后溶液中加入稀盐酸，有气泡产生
◇变式训练◇
◇2。（2010·上海）在研究酸和碱的化学性质时，某小组同学想证明：稀H2SO4与NaOH溶液 混合后，虽然仍无色溶液，但确实发生了化学反应。请与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价。
①方案一：测定稀H2SO4与NaOH溶液混合前后的pH(20℃)。
测定某NaOH溶液的pH，pH ______7(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
将一定量的稀H2SO4加入该NaOH溶液中，混合均匀后测定其pH ，pH 小于7。
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，并且_______过量。
②方案二：观察______________________________。(根据图示实验步骤，概括方案要点
)
结论：稀H2SO4与NaOH溶液发生了化学反应，反应的化学方程式为_________________。
③上述两个方案在设计思想上的相同点是______________________________________。
④为了进一步获取稀H2SO4与NaOH溶液确实发生了化学反应的证据，依据中和反应是___________(选填“放热”、“吸热”或“无热量变化”)的反应，采用同温下的稀H2SO4与NaOH溶液进行实验，整个实验中至少需要测定溶液温度_______次。
【答案】①大于 稀H2SO4 ②稀H2SO4加入滴加酚酞试液的NaOH溶液是否有颜色变化 ③硫酸与氢氧化钠发生了中和反应，溶液的酸碱性(或pH)要发生变化。④放热 三
2．实验方案的评价
（2010·泰州）某兴趣小组对氢氧化钠固体暴露在空气中的变质情况进行了研究。把一
小块固体氢氧化钠放在表面皿里，长时间暴露在空气中，发现其固体表面逐渐湿润，部分溶化成液体后又逐渐形成晶体，最终变成粉末。请回答兴趣小组产生的下列问题：
(1)实验室中，氢氧化钠固体应怎样保存? _________ 。
(2)氢氧化钠固体暴露在空气中，表面容易变湿，主要原因是什么? ________ 。
(3)氢氧化钠固体长期暴露在空气中，最终产物主要是什么 _______ 。
(4)用酚酞试液 ______ (填“能”或“不能”)检验氢氧化钠变质。为什么 _____ 。
(5)除加酸以外，怎样用其他方法检验氢氧化钠固体已经变质? ________ 。
(6)为了检验氢氧化钠是否已经全部变质，兴趣
小组中小薇同学设计了如下实验方案：
准确称取一定质量的变质固体样品，放在右
图所示装置中，然后从分液漏斗中加入足量的盐
酸，用排水法收集产生的二氧化碳，根据二氧化
碳的体积和密度计算变质产物的质量，确定是否
全部变质。
①你认为这个方案 _______ (填“行”或“不行”)。理由是什么？ __________ 。 ②请你另外设计一个方案，并简要说明实验方法和结论。 ________ ，________ 。
【答案】【解析】氢氧化钠固体具有潮解性，同时能吸收空气中的二氧化碳反应发生变质，所以保存时必须密封保存。氢氧化钠吸收二氧化碳变质后生成物是碳酸钠。要检验氢氧化钠是否变质，就是要检验固体中是否存在碳酸钠成分。方法较多，但不能采用酸碱指示剂的方法检验，原因是氢氧化钠和碳酸钠溶液都是显碱性。要检验氢氧化钠是否全变质，可采用两种方法，一是排除氢氧化钠的碱性的干扰。二是排除碳酸钠的存在，然后看是否有氢氧化钠的存在。实验方案的设计的评价，主要考虑的是方案是否合理或可行性，从最优化角度进行分析。
【答案】(1) 密封保存 (2) 氢氧化钠固体吸收水或潮解 (3) 碳酸钠 (4) 不能 碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红 (5) 取试样溶于水，加入CaCl2[Ca(NO3)2或BaCl2或Ba(NO3)2或Ba(OH)2或Ca(OH)2等]溶液，有白色沉淀生成 (6) ①不行； 变质产物（含结晶水等）不是纯净的碳酸钠。CO2能溶水不能用排水法集气，用排水法收集误差较大。②将试样溶于水，加入足量CaCl2(或Ca(NO3)2、BaCl2、Ba(NO3)2等)溶液，过滤 ，在滤液中滴加酚酞试液，不变色，则氢氧化钠已经全部变质，变红，则部分变质 。（或在滤液中滴加其他酸碱指示剂来检验滤液是中性还是碱性，或在滤液中滴加可溶性的弱碱盐如硫酸铜、氯化铁等溶液看有无沉淀来检验滤液是否呈碱性。不过滤也行。）
◇变式训练◇
◇用实验证明一包黑色粉末是由氧化铜和炭粉混合而成的。甲乙两位同学设计的实验方案如下： 甲：黑色粉末
乙：黑色粉末观察现象 观察现象
试回答：
（1）甲方案中证明有氧化铜的实验依据是
证明有炭粉的实验依据是 。
（2）乙方案中证明有氧化铜的实验依据是
证明有炭粉的实验依据是 。
（3）以上两个方案中，你认为哪个方案更好？理由是什么？
【解析】“实验证明”题的一般步骤为：操作现象——结论，甲、乙两同学的依据是各自观察到的现象。（1）甲方案中根据CuO+2HCl=CuCl2+H2O，溶液颜色变为蓝色（有时为蓝绿色或绿色），说明CuO的存在，而炭粉仍以黑色粉末状态存在；乙方案根据2CuO+C
2Cu+CO2↑，
黑色粉末
变成红色证明有Cu生成，由此证明CuO的存在，结合CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，证明了炭粉的存在。相比之下，很明显甲方案操作简便，不需加热，所以更好。
【答案】（1）溶液变蓝色（有时为蓝绿色或绿色），试管中仍有黑色不溶物 （2）试管中出现红色固体，石灰水变浑浊 （3）甲方案更好．操作简便，不需要加热。
【名师导悟】实验方案的评价题是中考的热点题。主要包括题中所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等用批判的思维方式，从某角度否定、排除不合理的或可行但不是最优的方法，选择、创新更好的实验方案。
(1)评价内容：
①科学性：反应能否发生，即方案在理论上是否科学、例题、严密；
②简约性：操作是否简便易行、优化，反应条件是否易达到；
③可行性：所有原料是否常见、易得、廉价；
④安全性：操作是否安全可靠；
⑤注意环保：反应过程是否节能与环保；
⑥要有创意：操作更简单，实验误差更小。
(2)解题的一般步骤：
明确目的 → 确定实验原理 → 评价实验方案的优劣(或可行性) → 提出改进建议(依题解答)
3．开放型的实验设计
开放性实验设计是指对某一实验课题有多种方案的实验设计、一般从提出问题、设计实验、选择仪器、组装仪器、观察记录现象到结论的推理完全自主完成。开放型的实验设计 ，一般在物质制备、检验、分离除去杂质的实验中出现较多，它能够全面综合考查学生的化学知识、实验技能、思维及表达能力。属于较难的题目。应注意以下几个方面：
①实验设计原理必须遵循科学性；
②实验设计的实验仪器、原料必须注意可行性；
③实验设计方案必须注意安全、环保：如点燃可燃性气体(H2、CO、CH4等)或用CO、H2、还原CuO、Fe2O3之前，要检验气体纯度，以防爆炸事故的发生。进行有毒气体(如CO、SO2、NO2)的性质实验时，就在通风橱中进行，并要注意尾气处理，CO要燃烧掉，SO2、NO2用碱性溶液吸收，避免中毒。还有实验的中防倒吸现象等。
（2010·肇庆）实验室有一瓶化肥的标签已脱落，只知道它是NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HCO3和尿素[CO(NH2)2]中的一种。请你完成以下探究：
【猜想】猜想①：该化肥是NH4Cl， 猜想②：该化肥是 ，
猜想③：该化肥是NH4HCO3， 猜想④：该化肥是尿素。
【实验探究】
（1）取少量样品在研钵中与熟石灰研磨，有剌激性气味的
气体放出，证明猜想 不成立；写出其中一种化肥发生
该反应的化学方程式： 。
（2）如右（图1），另取少量样品于试管中，
滴加适量水振荡，再选（图2）中 溶液滴入
（图1） 试管中，若无气泡放出，则猜想 不成立。 （图2）
（3）在步骤（2）的试管中再滴入（图2）中
的 溶液，若 ，则猜想①成立；若 ，则猜想②成立，其反应的化学方程式为： 。
【解析】利用题意提供的信息作出猜想，可知猜想猜想② 为(NH4)2SO4。步骤【实验探究】，从
+2+2+实验的现象分析中可知，实验方案紧扣了NH4、HCO3、SO4检验知识，分析判断猜想的可能性。
【答案】猜想② (NH4)2SO4（或硫酸铵）【实验探究】（1）④ 2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑，或(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O+2NH3↑，或NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O+NH3↑（2）（2分）HCl溶液（或盐酸） ③ （3）BaCl2溶液（或氯化钡溶液） 无白色沉淀 有白色沉淀 (NH4)2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NH4Cl
◇变式训练◇
◇1.（佛山）氯气（Cl2）是黄绿色气体，水溶液叫氯水。把品红试纸（染有品红的纸）伸入氯水中，品红褪色。
【发现问题】 氯水中的哪些成分能使品红褪色呢？
【查阅资料】 氯气溶于水，部分与水反应，方程式为Cl2 + H2O = HCl + HClO。其中，HClO的名称叫次氯酸，是一种弱酸，具有强氧化性。
【猜 想】
猜想1：是氯水中的水使品红褪色的；
猜想2：是氯水中的 （填化学式）使品红褪色的；
猜想3：是氯水中的盐酸使品红褪色的；
猜想1：是氯水中的次氯酸使品红褪色的。
【实验探究】
实验操作 实验现象 过程分析
①把品红试纸伸入水中 没有褪色 猜想1不成立
②把品红试纸伸入干燥的氯气中 没有褪色 猜想2不成立
③ 没有褪色 猜想3不成立
【结 论】
综合分析：氯水中的 （填化学式）使品红褪色，具有漂白作用（能使品红等有色物质褪色）。
【反 思】
（1）HClO中氯元素的化合价为 价。
（2）氯水中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，化学方程式为 。
（3）向氯水中滴加紫色石蕊试液，观察到的现象是 。
【答案】
【猜 想】Cl2 【实验探究】③把品红试纸伸入到盐酸中 【结 论】HClO
【反 思】（1）+1 （2）AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 （3）先变红色后褪色
★专题训练19★
实验方案的设计与评价
(时间：90分钟 分值：100分)
一、选择题(每题3分，共36分)
1．（2010·四川眉山）某化学兴趣小组为测定Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序设计了四种方案，每种方案所用的试剂如下，其中你认为不可行的是（ ）
A． Fe、Ag、CuSO4溶液 B． Fe、Cu、AgNO3溶液、稀盐酸
C． Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液 D． Cu、Ag、Fe、稀盐酸
【解析】本题考查金属活动性检验的方法，可利用用金属与酸、盐反应的性质判断Fe>Cu>Ag
【答案】D
2．（2010·南京）某同学想用pH试纸测定一些物质的pH，下列做法能达到实验目的的是（ ）
A．用湿润的pH试纸测定稀硫酸的pH
B．用干燥的pH试纸测定二氧化碳气体的pH
C．用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
D．用干燥的pH试纸测定氢氧化钠稀溶液的pH
【解析】A.不能用湿润的pH试纸检验溶液的酸碱性，这相当于稀释了待测液。B. pH试纸检验是检测离子的判断，二氧化碳是气体，所以无法检验。C.浓硫酸具有强腐蚀性，无法用pH试纸检验。所以答案是D。
【答案】D
3.（2010·广州）物质X可发生下列所示的两个反应，则X可能是（ ）
①X+碱→盐+H2O ②X+金属氧化物→盐+ H2O
A．CaO B． CO2 C ．NaOH D． H2SO4
【解析】从①②分析判断可知能与碱反应又能与金属氧化物反应是四个选项中只有硫酸才有此性质。
【答案】D
4.( 2010·广州)硫酸厂的污水中含有硫酸直接排放会导致河流水质酸化，加入下列物质不能解决问题的是（ ）
A .NaOH B. Ca(OH)2 C. BaCl2 D. CaO
【解析】除去硫酸污水除考虑能降低酸性外，还要考虑对处理后带后来环保性，不能用BaCl2，原因是钡离子重金属离子对水源的污染。
【答案】C
5．(2010·辽宁鞍山）白蚁能分泌出蚁酸。蚁酸的化学性质与盐酸相似，能腐蚀很多物质。 下列最不容易被 蚁酸腐蚀的是( )
A．镀锌水管 B．铜制塑像 C．大理石栏杆 D．铝合金门窗
【解析】金属铜排在氢的后面，不能与酸发生反应。
【答案】B
6．（2010·甘肃兰州）有一食品包装说明书中注明防腐剂是苯甲酸（C6H5COOH）， 张华同学 查资料得知苯甲酸的酸性比醋酸强，可用做食品防腐剂。下列对苯甲酸性质的推测中不合理的是
A. 苯甲酸溶液的pH小于7
B. 相同浓度的苯甲酸溶液的pH比醋酸的pH大
C. 苯甲酸溶液能使紫色石蕊试液变红
D. 苯甲酸溶液不能使无色酚酞试液变色
【解析】相同浓度的苯甲酸溶液的pH比醋酸的pH小。
【答案】B
7．（2010·甘肃兰州）下列转化能一步完成的是
① CH4→CO2 ②HNO3→HCl ③CaO→Ca(OH)2 ④Ba(OH)2→NaOH ⑤C→Cu
A．①③④⑤ B．②③④⑤ C．①②④⑤ D．①②③④
【解析】① CH4燃烧可生成 CO2，③CaO与水反应可生成 Ca(OH)2 ④Ba(OH)2可与碳酸钠反应
生成NaOH，⑤C有的还氧化铜可生成 Cu。所以答案是B
【答案】B
8. （2010·南充）为了区别O2和CO2两瓶（或两种）无色气体，下列方法不可行的是( )
A.分别通入紫色石蕊试液中
B.分别倒入适量NaOH溶液，振荡
C．用燃着的木条分别伸入瓶中
D．用塑料可乐瓶分别盛满上述两种气体后各倒入约1/5容积的水，盖紧瓶塞振荡
【解析】B实验中二氧化碳是能与NaOH反应，但无现象可判断是否反应。所以无法区别氧气所二氧化碳。A实验二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，氧气无此性质。C实验燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳。D实验因二氧化碳溶于水，瓶内压强减小，塑料可乐瓶变瘪。
【答案】B
9．（2010·扬州）为探究Zn和Cu的金属活动性强弱，提供的试剂有：Zn、Cu、H2SO4溶液、ZnSO4溶液、CuSO4溶液。下列说法正确的是( )
A.选用两种试剂可实现实验目的
B. ZnSO4溶液中加人Cu不能探究金属活动性强弱
C.最多只能设计一种实验方案
D.根据 Zn和Cu的硬度能判断金属活动性强弱
【解析】从提供的试剂可见可以多种方案设计判断Zn和Cu的金属活动性强弱，如方案①Zn、Cu、H2SO4溶液；方案②Zn、CuSO4溶液等。B实验铜不能置换出Zn说明金属活动性Zn>Cu。根据 两金属的硬度(物理性质)，无法判断Zn和Cu的金属活动性强弱
【答案】A
10．（2010·上海市静安区模拟）下列实验方案中，设计合理的是( )
A．用过滤的方法将硬水转化为软水
B．用MnO2来区别水和双氧水
C．用燃烧木炭的方法制备纯净的二氧化碳气体
D．用燃着的木条检验二氧化碳气体
【解析】用过滤的方法无法降低水的硬度。用燃烧的方法制取二氧化碳方法因收集的不便方法不可取。能使燃着的木条熄灭的不仅仅只有二氧化碳，氮气也有此性质。用MnO2来区别水和双氧水，可行，MnO2能做双氧水分解氧气的催化剂。而水无此性质。
【答案】B
11.（2010·徐州） 用右图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验的叙述正确的是( )
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
B． 粗铜丝能控制反应的发生和停止
C． 产生的二氧化碳可用生石灰干燥
D． 能验证二氧化碳的密度比空气大
【解析】 从实验可见A、C、D都可以不能达到实验目的。因铜的不活泼性可以用粗铜丝能控制反应的发生和停止
【答案】B
12.（2010·辽宁鞍山）小雨的妈妈买了一条黄金项链，小雨想通过实验探究这条黄金项链 是否为锌铜合金制成的仿制品，她不能选用的试剂是( )
A．A1C13溶液 B．Cu(NO3)2溶液 Ｃ．H2SO4溶液 D．AgNO3溶液
【解析】 利用锌、铜金属活动性差别可以用来检验假黄金的方法。
【答案】B
二、 填空题(共56分)
57.（2010·本溪）(16分)已知某金属X有下列相关信息：①它的主要矿物的化学成分是X2O3；②它主要通过热还原法冶炼而成；③它的年产量位于金属之首。
(1)据此推断X是 (填选项字母)。
A．钛 B．铁 C．铝 D．铜
(2)在高炉中用含X2O3的矿物冶炼该金属的原理是 (用化学方程式表示)。
(3)同学们设计了如下实验方案测定该矿物中X2O3的质量分
数(装置气密性良好；矿物中的杂质不参加反应；假设矿物样品
中的X2O3完全反应)：
①取矿物样品并称量该样品的质量；
②测出反应前广口瓶和瓶内物质总质量；
③测出反应后广口瓶和瓶内物质总质量；④计算得出矿物
样品中x2O3的质量分数。你认为，该实验方案 (填“一
定”或“不一定”)能准确测出矿物中X2O3的质量分数，理由是 。
不改变装置和药品，你还可以通过测定哪些数据，再通过计算得出矿物中X2O3的质量分数： 。
从环保角度看，该装置的不足之处是 。
高温高温 【答案】(1)B (2)X2O3+3CO 2X+3CO2(或Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2)
(3)不一定 生成的二氧化碳气体不一定被石灰水完全吸收(或石灰水可能吸收空气中的二氧化碳) 分别测出反应前玻璃管和矿物样品的总质量、反应后玻璃管和剩余固体总质量(或测出反应后玻璃管内剩余固体的质量) 无尾气处理装置。
13.（2010·泰安）(10分)某研究性学习小组在实验
中发现：不仅碱溶液可以使酚酞试液变红，Na2CO3溶
液也能使酚酞试液变红。碱溶液可以使酚酞试液变红，
-是因为碱在水中解离出了OH，那么Na2CO3溶液中究竟
是哪种粒子可以使酚酞试液变红呢？他们设计了如图
三个实验，请你和他们一起探究并完成下列问题：
（1）实验Ⅰ是为了 ；
（2）实验Ⅱ加入蒸馏水的目的是 ，小
组内有同学认为实验Ⅱ没必要做，你认为他们的理
由是 ；
（3）实验Ⅲ滴入K2CO3溶液，振荡，酚酞试液变红，向变红后的溶液中再逐滴滴入过量的CaCl2溶液，
2-红色逐渐消失，同时还观察到生成 。由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出结论：CO3可以
使酚酞试液变红；
（4）小组同学在与老师交流上述结论时，老师说：“其实Na2CO3
溶液能使酚酞试液变红也是由于溶
液中存在OH”。你认为Na2CO3溶液中存在OH的原因是 。
+【答案】（1）探究Na是否能使酚酞试液变红 （2）探究水分子是否能使酚酞试液变红 酚酞
2-试液中就有水分子(或氯化钠溶液中含有水分子) （3）白色沉淀 （4）CO3与H2O发生反应产生
-OH。
14.（2010·福州）(18分)小彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的。他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动。
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬( CrSO4)溶液„„
铝是银白色有光泽的金属，能与稀硫酸反应，生成无色的硫酸铝溶液„„
【预 测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：
①Cr Al Cu ②Al Cr Cu ③Al Cu Cr
--
【回答问题】(1)用砂纸打磨金属片的目的是_____________________。
(2)实验一所发生反应的化学方程式是____________________________。
(3)小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是__________________。
(4)小清认为只要选用三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，这三种药品可以是________________。
【归 纳】比较金属活动性强弱的方法有①_____________ ② ___________ 。
【答案】实验现象：无现象 结论：铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快 Al Cr Cu(或“②”)
回答问题： (1)除去金属表面氧化物(或污物) (2) Cr+H2SO4＝CrSO4+H2↑(3) 无法比较铬和铝的金属活动性强弱 (4) A1、CrSO4溶液、Cu
归纳：①通过金属与酸反应判断金属活动性强 ②通过金属与盐溶液反应判断金属活动性强弱
78.（2010·莱芜）(12分)淡水资源的缺乏已成为制约社会发展的重要因素，从浩瀚的海洋里获取淡水，对解决淡水危机具有重要意义。某小组针对这一现状，提出问题并在实验室进行了以下探究。
【提出问题】________________________________________________
【实验用品】酒精灯、试管、单孔橡皮塞、玻璃导管、铁架台、烧杯、
胶头滴管、海水、硝酸银溶液。
【实验过程】
①如图组装仪器并检查装置气密性。
②向大试管加入5～10mL海水，塞好橡皮塞，用酒精灯加热。
加热一段时间后，小试管内收集到很少液体，试管口有大量白雾。
第 - 11 - 页 共 12 页
该小组同学建议对该装置进行改进，你认为改进的措施为：________________________。
③向小试管里的冷凝水中滴加几滴硝酸银溶液，现象为：________________________。
【得出结论】
通过上述实验探究，你得出的结论是：____________________________________。
【反思交流】
①对海水淡化后剩余资源，请提出一种合理利用的措施：________________________。
②“蒸馏法淡化海水”的思路是想办法将水从混合物中分离出来。请列举一种与上述原理相同的混合物分离的例子：________________________________________________。
【答案】【提出问题】怎样将海水转化为淡水【实验过程】②将小试管内的长导管加长；使用冷凝管；将小试管放在盛有冰水的烧杯中 ③无沉淀生成（或无明显现象）【得出结论】将海水蒸馏可以得到淡水。
【反思交流】①晒盐；制纯碱；从海水中提取氯化镁制备镁
第 - 12 - 页 共 12 页 ②石油的分离；分离液态空气。