【實驗攻略】備戰2024年中考化學實驗新考法專題04實驗方案設計與評價1．（2023·湖北十堰·統考中考真題）物質的檢驗和除雜是重要的實驗技能。為了達到目的，下列實驗方案合理的是選項實驗目的實驗方案A區分硬水和軟水取樣，觀察顏色B區分和兩種固體取樣，分別加水溶解，觸摸燒杯外壁C除去溶液中少量的加過量的鎂粉，過濾D除去中的水蒸氣將氣體通過足量生石灰A．A B．B C．C D．D2．（2023·湖南岳陽·統考中考真題）實驗是科學探究的重要手段，下列實驗不能達到目的的是A．測定空氣中氧氣的含量

B．探究燃燒需要氧氣

C．驗證質量守恒定律

D．探究石墨的導電性

3．（2023·海南·統考中考真題）小林看到自熱食品中的發熱包產品說明如右圖所示，咨詢老師后得知該配方中氧化鈣和鋁粉的質量相等，為了探究其發熱原理，設計了如下實驗，實驗結果記錄如下(室溫25℃)。序號實驗方案最高溫度/℃達到最高溫度所需時間/min開始降溫時間/min15.0g氧化鈣15水6812.52381.13.835.0g鋁粉15水無明顯變化42.5g氧化鈣2.5g鋁粉15水431.22.554.0g氧化鈣1.0g碳酸鈉15水2917.564.0g鋁粉1.0g碳酸鈉15水無明顯變化72.0g氧化鈣2.0g鋁粉1.0g碳酸鈉15水968.113.4（1）序號2的實驗方案為。（2）根據實驗結果，該發熱包與純氧化鈣發熱包相比具有的優勢是。（3）查閱資料可知，該發熱包的反應原理如下：a．(反應啟動)b．c．(主要放熱)①請把反應c的化學方程式補充完整。②根據反應c的相關信息，寫出該發熱包使用時的注意事項：。4．（2023·湖北襄陽·統考中考真題）化學使世界變得絢麗多彩，綠色生活理念深入人心。小明同學在幫助老師處理實驗室固體廢棄物時，對其中一包固體廢棄物很感興趣，這包固體廢棄物可能由木炭粉、鐵粉、氧化銅、碳酸鉀、硝酸鋇、碳酸氫鈉、氯化鈉中的一種或幾種組成。為確定其成分，小明在老師的指導下開展了以下科學探究活動。【查閱資料】NaHCO3的水溶液顯堿性；NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O【實驗探究】步驟Ⅰ：取少量固體樣品于燒杯中，加入足量的水，充分攪拌后過濾，得到濾液A和濾渣甲。步驟Ⅱ：向濾液A中加入過量的氫氧化鈉溶液，產生白色沉淀，充分反應后過濾，得到濾液B。步驟Ⅲ：取干燥后的濾渣甲用磁鐵完全吸引得到固體乙，稱量剩余濾渣，其質量為10g，然后向剩余濾渣中加入一定量稀硫酸，無氣體產生，濾渣完全溶解，得到溶液C。步驟Ⅳ：將固體乙加入到溶液C中，充分反應后過濾，將濾渣在低溫下干燥，得到干燥固體丙。【實驗分析】（1）若向濾液A中滴加少量無色酚酞試液，觀察到的現象是。（2）步驟Ⅱ中產生的白色沉淀是（填化學式）。（3）若向濾液B中加入足量稀硫酸，產生白色沉淀，則濾液B中一定含有的溶質是（填化學式）。（4）由以上實驗可知，原固體廢棄物中一定含有的物質是（填化學式）。【拓展延伸】（5）若固體乙和固體丙的質量相等且都為ag，則a的取值范圍為。5．（2023·遼寧錦州·統考中考真題）（2023·四川雅安·統考中考真題）化學興趣小組課外實驗時，取出鎂條，發現久置的鎂條有一層灰黑色的“外衣”他們把該鎂條放入試管中，倒入一定濃度的鹽酸，觀察到有氣泡產生，試管壁發燙。同學們對此氣體成分產生了興趣。【提出問題】產生的氣體是什么？【查閱資料】（1）灰黑色“外衣”中含有（2）無水遇水由白色變為藍色【猜想假設】猜想一：猜想二：和水蒸氣猜想三：、水蒸氣和氣體（1）猜想三中有氣體的理由是。【設計實驗】為檢測產生的氣體成分，同學們設計如圖所示裝置進行實驗（部分固定裝置略去）

（2）B裝置中出現白色沉淀，證明產生的氣體中含有，寫出有關的化學方程式。（3）C裝置的作用是。（4）甲同學觀察到裝置中無水由白色變為藍色，于是得出結論：產生的氣體中一定含有。乙同學對此提出質疑，理由是。（5）若顛倒裝置和C裝置的安裝順序，（填“能”或“不能”）達到實驗目的，原因是。【反思與評價】（6）從安全角度考慮，你認為實驗時應注意。6．（2023·遼寧錦州·統考中考真題）（2023·黑龍江哈爾濱·統考中考真題）某初中化學興趣小組的同學們在老師的指導下，用以下6種試劑：無色酚酞溶液、硫酸鈉溶液、碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液、氫氧化鋇溶液、稀硫酸，完成下列所有實驗活動：實驗活動一：

資料卡片離子方程式：用實際參加反應的離子符號來表示反應的式子。例：氫氧化鈉與鹽酸反應化學方程式為：離子方程式為：注：和仍共存于溶液中。【對比分析】（1）四支試管中產生的相同實驗現象為：。（2）試管①中發生反應的化學方程式為：；試管②中發生反應的化學方程式為：。【歸納總結】（3）根據所學知識并結合老師提供的資料卡片，同學們總結出試管①、②中發生的兩個反應可以用同一個離子方程式表示為：，試管③、④中發生的兩個反應可以用同一個離子方程式表示為：。實驗活動二：實驗后同學們將4支試管中的所有物質倒入一個燒杯中，充分混合后過濾得濾渣和濾液（廢液）。【提出問題】如何處理廢液？（老師提示：要處理成中性，有毒，若存在也需除去。）【交流設計】（4）有的同學提出處理廢液應先確定溶質成分，再逐一處理。同學們經討論后認為，從離子角度分析和處理廢液相對簡單。于是同學們進行了如下實驗設計：操作可能出現的現象由現象得出的結論取少量廢液于試管中，加入足量稀硫酸溶液中產生白色沉淀有，無（填離子符號）無明顯現象無（填離子符號）溶液中產生氣泡有，無（填離子符號）【拓展應用】（5）小組同學們按照設計的實驗方案進行了實驗，觀察到溶液中產生白色沉淀。經老師協助，測定廢液中和的個數比大于1∶2。老師讓同學們在處理廢液時，還要考慮到節約藥品這一原則，則處理廢液的最佳做法是。【反思評價】同學們又討論了若是其他情況廢液該如何處理。老師對同學們能夠從多角度來設計方案和分析問題，并從中尋找到解決實際問題較好的方法給予了充分肯定！6．（2023·遼寧錦州·統考中考真題）化學興趣小組的同學從廢品收購站找到了一個內壁積了一層厚厚水垢的鋁制燒水壺，開展了如下實驗探究。【實驗目的】探究清除水垢的方法【查閱資料】水垢的主要成分是CaCO3和Mg（OH）2【進行實驗】步驟實驗操作實驗現象實驗結論1向水壺中加入少量水，振蕩無現象水垢不溶于水，用此方法不能去除2倒掉步驟1水壺中的水，用砂紙在水壺內壁打磨一會兒①水垢有少許掉落②打磨過的水壺內壁有明顯的。此方法不僅不易清除水垢，而且會對鋁制水壺造成損傷3向水壺中加入一定量稀鹽酸，振蕩，靜置①水垢逐漸減少至消失②有氣泡生成此方法可以有效清除水垢，寫出清除水垢的化學反應方程式（沒有順序要求）：①。②。【反思評價】（1）有同學認為步驟3中產生的氣泡可能不是單一氣體，還可能有一種氣體單質，原因是。（2）家庭中除水垢，可以使用廚房中的一種酸性調味品（填物質名稱）。【拓展延伸】興趣高漲的同學又做了如圖所示的探究實驗。觀察到右側試管中溶液紅色褪去，原因可能是。

實驗方案設計實驗設計題的難度較大、綜合性較強，解答這類題時，一般需要學生很好地掌握實驗操作的基本知識，掌握操作的原理和實驗的一般步驟,具備較好的元素化合物知識，熟悉常見物質的一些性質及其制備原理、變化規律等，要全面了解實驗方案設計考查的內容、基本要求和思路方法。1．考查內容：①物質的制備實驗設計；②物質的性質實驗設計；③物質的檢驗實驗設計；④測定物質的組成實驗設計；⑤物質的分離或提純實驗設計；⑥測定混合物的成分實驗設計2．實驗方案設計的基本要求（1）科學性：實驗原理、實驗方法和操作過程必須科學、嚴謹、合理。（2）可行性：設計的實驗方案要切實可行。（3）安全性：實驗操作要盡量避免帶有危險性的操作,盡量避免與有毒物質接觸。若無法避免有毒物質,則應采取防范措施,以防造成環境污染和人身傷害。（4）簡約性：實驗方案設計要求操作簡單、裝置簡單、實驗現象明顯。3．解題思路和方法（1）明確目的和原理---明確實驗的目的,弄清題給信息（2）選擇儀器和藥品--選擇合理的化學儀器和藥品。（3）設計裝置和步驟--設計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。（4）記錄現象和數據--全面、及時而又準確地記錄實驗過程中的現象和數據。（5）分析得出結論--根據實驗觀察到的現象和記錄的數據,通過分析、推理等,得出正確的結論。實驗方案的評價實驗方案的評價包括實驗原理的評價、實驗裝置的評價、實驗操作的評價、實驗現象的描述與結論分析的評價等。進行評價時一般從以下四個方面入手，(1)方案在理論上是否科學、臺理,是否具有嚴密性:(2)在滿足安全性的前提下,操作上是否簡單易行:(3)從經濟角度評價,是否節約試劑、降低成本和提高產品質量(4)從環境角度考慮,是否會給環境造成污染評價實驗方案是一個復雜、深刻的思維活動,要通過分析綜合、比較和論證才能評選出最佳方案解答此類題首先應具備扎實的實驗操作基本知識，熟悉操作的一般步驟和原理，熟悉相關物質的性質、制備原理和變化規律。同時讀懂題，明確實驗目的，充分利用題中所給信息(如裝置、藥品、題干中描述的目的等)，分析題意做出相關的猜想(假設)，提出問題，設計實驗的步驟，再分析現象得出相關的結論和啟示。解答實驗題還應具備全局意識，即審題時要先統觀全局，逐宇逐句地把整個題審讀一遍，再細致地讀懂每步要求，這樣才能在答題時做到不丟分。1．（2023·山西大同·校聯考三模）實驗課上，同學們設計了如下四個實驗，其中能達到目的是A．探究分子的運動B．探究燃燒的條件C．測定空氣里氧氣含量D．探究鋁、銅、銀的金屬活動性順序2．（2023·山西太原·山西實驗中學校考三模）實驗是化學課堂的“最高法庭”，實驗設計的嚴謹性直接會影響實驗結論的準確獲得。下列實驗設計可以達到實驗目的的是A．

探究鐵生銹的條件B．

探究溫度對分子運動速率的影響C．

證明是分解的催化劑D．

證明二氧化碳可以與水反應3．（2023·福建廈門·統考二模）根據下列實驗方案進行實驗，能達到相應實驗目的的是A．

探究鐵生銹的條件 B．

探究蠟燭中是否含有氧元素C．

驗證質量守恒定律 D．

測定空氣中氧氣的含量4．（2022·廣東東莞·校考一模）對下列實驗過程的評價，正確的是A．向某固體中滴加稀鹽酸，有氣泡產生，該固體一定是碳酸鹽B．在無色溶液中滴入酚酞試液，溶液變紅色，該溶液一定是堿溶液C．打開盛有濃鹽酸試劑瓶的瓶蓋，瓶口產生白霧——濃鹽酸有吸水性D．把生石灰投入水中，水會沸騰，生石灰變成熟石灰的過程是放熱反應5．（2023·陜西西安·高新一中校考模擬預測）下列實驗方案設計均合理的一組是選項實驗目的實驗方案或用品A檢驗碳酸鉀中是否混有氯化鉀取樣，加水溶解，滴加硝酸銀溶液B制備Fe(OH)3將Fe2(SO4)3和適量Ba(OH)2溶液混合，過濾C除去氫氣中混有的二氧化碳和水蒸氣將混合氣體依次通過濃硫酸和氫氧化鈉溶液，收集D鑒別BaCl2溶液、稀硫酸、NaOH溶液取樣，分別滴加碳酸鈉溶液，觀察現象A．A B．B C．C D．D6．（2023·廣東珠海·校考一模）課外實驗：“葉脈書簽”(如圖)的制作過程是將洗干凈的樹葉放在一定濃度的氫氧化鈉溶液中煮沸，再加以處理，除去表皮和葉肉，只余清晰的葉脈，就能得到“葉脈書簽”。實驗小組同學對該制作過程及氫氧化鈉的性質進行了研究。I.探究制作“葉脈書簽”的最佳條件【查閱資料】氫氧化鈉溶液有腐蝕性。【進行實驗】實驗1：相同煮沸時間內，將洗干凈的樹葉放在不同濃度的氫氧化鈉溶液里，處理后葉片變化如表。NaOH溶液濃度1%5%10%葉片變化留有很多葉肉留有較多葉肉殘留很少葉肉實驗2：在10%的氫氧化鈉溶液里，將洗干凈的樹葉進行不同時間的煮沸，處理后葉片變化如表。煮沸時間5min15min20min葉片變化留有較多葉肉殘留很少葉肉葉片卷起來，葉肉與葉脈不易分離【解釋與結論】（1）實驗1的實驗目的是。（2）實驗小組同學選擇了10%的氫氧化鈉溶液制作“葉脈書簽”，原因是。（3）通過實驗2可知，制作“葉脈書簽”的最佳煮沸時間是_______(填字母序號)。A．5min B．15min C．20minII.探究氫氧化鈉的性質【查閱資料】a.氫氧化鈉與氫氧化鈣化學性質相似。b.稀鹽酸與碳酸鈉(Na2CO3)反應的化學方程式為：2HCl+Na2CO3═2NaCl+H2O+CO2↑。c.通常狀況下，1體積的水約能溶解1體積二氧化碳。【猜想與假設】（4）氫氧化鈉能與二氧化碳發生反應，其化學方程式為：。【進行實驗】實驗步驟實驗現象①無明顯變化甲同學發現實驗步驟①中無明顯變化，產生疑問：兩種物質是否發生了化學反應？在老師的幫助下，通過對比實驗步驟②③證明NaOH與二氧化碳發生了反應。實驗步驟實驗現象②

A中有大量氣泡產生，B中_______。③

無明顯變化【解釋與結論】（5）步驟②中通過B中的現象，可知稀鹽酸加入到步驟①所得溶液中有二氧化碳產生。（6）實驗③的目的是排除的干擾。（7）乙同學認為用軟塑料瓶也可以驗證氫氧化鈉與二氧化碳的反應，需要對比的實驗裝置有_______(填字母序號)。A．

B． C．

7．（2023·遼寧丹東·統考二模）實驗桌上現有一包白色粉末，可能是氫氧化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉和氯化銅中的兩種或兩種以上組成。現將其放入一干凈的燒杯M中，加入足量的水后，固體全部溶解得到無色溶液，再滴加幾滴無色酚酞，溶液變為紅色。為進一步確定白色粉末的成分，同學們進行了如下探究。【查閱資料】氯化鋇溶液和硫酸鈉溶液呈中性。【討論猜想】經過分析，針對白色粉末的組成，大家提出如下猜想：小紅：氫氧化鈉、硫酸鈉；

小華：；小明：碳酸鈉、硫酸鈉；

小亮：氫氧化鈉、碳酸鈉和硫酸鈉。【實驗分析】四位同學共同設計并進行了如下實驗：實驗步驟實驗現象實驗結論1．取燒杯M中的少量溶液于試管A中，向其中加入一定量的稀鹽酸溶液由紅色變為無色且有氣泡產生的猜想不正確2．另取燒杯M中的少量溶液于另一試管B中，向其中加入過量氯化鋇溶液請寫出步驟2的反應化學方程式，小亮的猜想正確3．繼續向試管B中加入過量的稀鹽酸8．（2023·安徽合肥·校聯考二模）碳酸鈉、碳酸氫鈉是我們初中化學中兩種常見的碳酸鹽，它們與酸反應的情形非常相似。兩者與酸反應有區別嗎？某研究小組通過控制變量法設計實驗進行探究。【實驗1】：同時將“40mL8%(足量)的”稀鹽酸分別倒入裝有2克碳酸鈉和碳酸氫鈉的錐形瓶甲和錐形瓶乙中(如下圖)。

（1）寫出甲，乙錐形瓶中任意一個化學方程式。（2）探究甲乙錐形瓶中化學反應速率，可采取的方法是。【實驗2】：在兩個錐形瓶中分別加入2g碳酸鈉粉末，然后向其中一個錐形瓶中倒入20mL的蒸餾水，向另一個錐形瓶中倒入20mL質量分數15%的稀鹽酸(足量)，利用溫度傳感器測定其溫度變化(如圖a)。另取2g碳酸氫鈉粉末，重復上述實驗(如圖b)。

（3）從溫度曲線看，碳酸氫鈉粉末溶于水及與酸反應過程中，(選填“吸收”或“放出”)熱量。（4）從兩種粉末狀固體溶于水及與酸反應過程的能量變化判斷，反應速率快的固體物質是(選填Na2CO3或NaHCO3)。（5）該實驗中，相同質量固體與足量稀鹽酸反應結束產生的二氧化碳的量：Na2CO3NaHCO3(選填“>”、“<”或“=”)【實驗3】（6）研究小組還想繼續通過實驗檢測二者的堿性強弱，請你設計一種簡單的實驗方法(只寫方法，不寫實驗過程)。Na2CO3和NaHCO3溶液均呈堿性，但在物質分類上不屬于堿。以Na2CO3為例，它的水溶液為什么會呈堿性呢？（7）Na2CO3在水溶液中呈離子狀態：其實水本身也會分解為一小部分離子，請寫出水分解會產生的陰陽兩種離子符號。（8）Na2CO3在水溶液中的離子與水本身分解產生的離子，從復分解反應離子交換特征思考，會生成少量新物質。請你繼續分析Na2CO3溶液呈堿性的原因。9．（2023·云南保山·統考一模）某白色固體可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一種或幾種物質組成，某興趣小組的同學為確定該白色固體的成分，進行了如下的實驗探究，請你參與并回答相關問題。I．初步探究：小金同學設計的實驗過程及現象如圖所示。【查閱資料】BaCl2溶液顯中性。【初步結論】（1）原白色固體中一定有的物質是，一定沒有的物質是。（2）M溶液中的溶質一定有，一定沒有氯化鋇。【交流討論】小英同學認為：無色溶液M變紅色，說明溶液M中含有堿性物質，但不能由此推導出原固體物質中是否含有氫氧化鈉。若要進一步確定，需對溶液M繼續進行探究。為此同學們進行了如下的探究：Ⅱ．繼續探究：【提出問題】無色溶液M中有氫氧化鈉嗎？【猜想與假設】猜想一：有NaOH；猜想二：沒有NaOH【探究與結論】（3）實驗步驟實驗現象實驗結論A．取無色溶液M于試管中，加入過量的氯化鋇溶液，振蕩，靜置。證明溶液M中有碳酸鈉并被除盡B．取實驗A所得上層清液于試管中，加入。。猜想一正確【反思與評價】（3）在老師的指導下，同學們通過交流、討論，呈現堿性的物質一定屬于堿嗎？請舉例說明：。10．（2023·湖北隨州·一模）實驗活動一：請你參與下列實驗，回答問題。

（1）圖一是同學們自制的簡易凈水器。利用活性炭凈化水，主要利用它的性。（2）圖二是品紅在靜置的水中擴散的實驗，說明分子具有的性質是。（3）圖三是某興趣小組進行的石灰水導電性實驗。同學們觀察到觀察到燈泡發光，通電一段時間后，兩個石墨電極附近有氣泡產生。與負極相連的石墨附近產生的氣體是。實驗探究二：怎樣證明無明顯現象的化學反應發生？

（4）【實驗一】當觀察到試管中溶液的現象時，證明化學反應發生。（5）【實驗二】加入X可驗證稀硫酸與NaOH能發生反應，符合此條件的X是_____(填字母)。A．NaCl B．Cu(NO3)2 C．Ba(NO3)2（6）【實驗三】用氣壓傳感器測得曲線1和2，要證明CO2與NaOH一定發生了反應，左瓶中應加入。有同學認為，取反應后右瓶中的溶液適量于試管中，滴入足量的稀鹽酸、或滴入氯化鋇溶液、或滴入無色酚酞溶液都可證明有碳酸鈉生成，從而證明CO2與NaOH發生反應，該同學的看法(填“正確”或“錯誤”)。【反思】上述實驗的設計思想是通過證明反應物已轉化為其他物質，來判斷化學反應的發生。11．（2023·河北廊坊·一模）倡導“低碳”生活，建設美麗河北。“低碳”生活可以理解為：減少二氧化碳的排放，低能量、低消耗、低開支的生活方式。如圖為“低碳”生活的公益宣傳海報，下列做法符合“低碳”生活理念的是（選填序號）。

A．鼓勵開私家車出行B．隨手關燈節約用電C．打印紙雙面使用D．提倡使用一次性餐具在減少CO2排放的同時還要知道如何將排放的CO2消除，同學們做了以下實驗。【實驗1】如圖所示，用燒杯分別取20mL的水、氫氧化鈉溶液和澄清石灰水，加入到集滿二氧化碳的甲、乙、丙三個相同的軟塑料瓶中，蓋緊瓶蓋，振蕩。

觀察到甲、乙、丙塑料瓶均變癟，乙塑料瓶變癟最明顯；丙塑料瓶中溶液變渾濁，甲、乙塑料瓶中液體無明顯變化。【結論】通過對比甲、乙、丙塑料瓶的變癟程度，可得出水、氫氧化鈉溶液及澄清石灰水都可以作為CO2的吸收劑，氫氧化鈉溶液的效果最好。二氧化碳與氫氧化鈉反應的化學方程式為。【提出問題】上述實驗通過對比塑料瓶變癟程度確定二氧化碳與氫氧化鈉溶液發生了反應。但“乙塑料瓶中液體無明顯變化”，如何證明乙塑料瓶中確有新物質生成？【實驗2】同學們設計如下實驗方案，驗證乙塑料瓶中確有新物質生成。方案實驗步驟實驗現象方案①從乙塑料瓶中取2～3mL液體于試管中，滴加3滴酚酞溶液溶液變紅方案②從乙塑料瓶中取2～3mL液體于試管中，加入氯化鋇溶液有沉淀生成方案③從乙塑料瓶中取2～3mL液體于試管中，逐滴加入開始沒有氣泡產生，過一會兒有氣泡產生【實驗分析】（1）小組同學認為，方案①不能證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成了新物質，理由是。（2）方案②中反應的化學方程式為。（3）方案③中“開始沒有氣泡產生”的原因是。（4）請你再設計一種實驗方案，驗證乙塑料瓶中確有新物質生成，要求所用試劑與上述三個方案的試劑屬于不同類別的物質。實驗方案是：從乙塑料瓶中取2～3mL液體于試管中，加入（填一種試劑）。12．（2023·河北邯鄲·校考三模）老師在課堂上做了“燃紙成鐵”的趣味實驗，將一張濾紙（組成元素為）用的濃溶液濕潤，在酒精燈上烘干后點燃，濾紙變黑、紅熱，最終生成黑褐色物質。通過物理方法進行檢驗，發現黑褐色物質中