2025年中考化學(xué)二輪專項(xiàng)復(fù)習(xí)考點(diǎn)講解：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（原卷版）

專題04實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

UW九TIXINGGUINA

【題型一】實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

[例題1]（2024?新邵縣一模）實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測(cè)定某種氨基酸（CxHyOzNm）的分子構(gòu)成。取Wg該

種氨基酸放在純氧中充分燃燒，生成二氧化碳、水和氮?dú)狻０磮D所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每步均充

分反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：

（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，首先通入一段時(shí)間的氧氣，其理由是。

（2）以上裝置中需要加熱的儀器有A和D兩處，操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃處的酒精燈。

（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得B、C裝置分別增重4.5克和8.8克，則該物質(zhì)化學(xué)式中x、y之比為。

（4）將B和C裝置互換，則測(cè)得的氫元素的含量會(huì)（選填“偏大”、“偏小”“不變”）。

[例題2]（2023?奉賢區(qū)二模）1840年，法國化學(xué)家杜馬利用碳在足量氧氣中充分燃燒，并用堿吸收

的方法來測(cè)定二氧化碳中碳、氧元素的質(zhì)量比。某小組模擬該方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示（裝

置氣密性良好，夾持儀器省略）。

（2）B中生石灰的作用是；C中碳在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是

(3)該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)定的量：反應(yīng)前后裝置C的質(zhì)量和的質(zhì)量。

(4)足量H2O2溶液的作用是?

(5)為進(jìn)一步確定D中氫氧化鈉固體是否消耗完，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案。

實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

氫氧化鈉固體未完全消耗完

1.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)思路：

(1)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，弄清?shí)驗(yàn)原理。

(2)選擇儀器和藥品。

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和操作步驟。

(4)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)

(5)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要求：

(1)科學(xué)性性:實(shí)驗(yàn)原理、方案和操作過程必須科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理。

(2)可行性:實(shí)驗(yàn)方案要切實(shí)可行。

(3)安全性:所用藥品、儀器、裝置安全可靠。

(4)簡(jiǎn)約性:實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)要求操作簡(jiǎn)便、裝置簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯。

3.用控制變量法或?qū)Ρ确ㄌ骄繂栴}時(shí)，必須保持其他條件相同，只改變需要探究的因素，進(jìn)而探究該

因素的影響。分析問題時(shí)，要先找出對(duì)比實(shí)驗(yàn)中哪些條件相同，哪些探究不同，進(jìn)而分析改變的條

件所產(chǎn)生的影響，并得出結(jié)論。

【題型二】實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)

[例題3](2022?臨平區(qū)一模)小樂為了測(cè)定某生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)并完成了如

下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)編號(hào)及裝置實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

①天平稱量生銹的生鐵片的質(zhì)量生銹的生鐵片的質(zhì)量為mg

②裝置甲先通入一段時(shí)間CO,然后加熱；完全反生銹的生鐵片變成光亮的銀白

應(yīng)后，停止加熱；繼續(xù)通CO至室溫色

③裝置乙將②中生成的光亮的銀白色鐵片放入稀試管中____________________

鹽酸中，完全反應(yīng)_________________;測(cè)得室

溫下

產(chǎn)生氫氣的體積為VL

（1）裝置甲存在缺陷，其改進(jìn)方法是。

（2）裝置乙試管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________________________

（3）若室溫下氫氣的密度為pg/L,生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是%（用字母表

示）。

（4）有人認(rèn)為：“②中所得光亮的銀白色鐵片的質(zhì)量，即為此生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量，沒

有必要進(jìn)行③的操作”。判斷此觀點(diǎn)是否正確，并說明理由。

［例題4］（2022?慈溪市模擬）硝酸鉀是一種重要的工業(yè)原料，我國年產(chǎn)量達(dá)到6萬多噸。小科和小

寧在實(shí)驗(yàn)室用不同的方案制取硝酸鉀。

［實(shí)驗(yàn)步驟］

①小科將A、B鹽加到裝有少量水的試管中，充分振蕩制取硝酸鉀，如圖甲。

②小寧向試管中依次加入濃度為10%的酸溶液15g,濃度為15%的堿溶液8g,充分振蕩制取硝酸

鉀，如圖乙。

［實(shí)驗(yàn)分析］

(1)小寧想分析小科所用的A、B鹽成分，分別取A、B鹽配成溶液后進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。

①取少量A、B鹽溶液分別滴加稀鹽酸，A鹽溶液有氣泡生成，B鹽溶液無明顯現(xiàn)象。

②另取少量A、B鹽溶液，分別滴加氫氧化鈉溶液，A、B鹽溶液均無明顯現(xiàn)象。

則B鹽可能是(寫出一種即可)。

(2)工業(yè)生產(chǎn)中，目的產(chǎn)物的實(shí)際生成量占目的產(chǎn)物的理論生成量的百分率稱為收率。已知小寧

最終制得硝酸鉀1.8g,則反應(yīng)的收率為(計(jì)算結(jié)果保留到0.1%)。

(3)請(qǐng)你從安全的角度，對(duì)小寧制取硝酸鉀的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)：

甲乙

1.實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)原則

(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_。

⑵實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)便，現(xiàn)象明顯。

⑶操作安全可靠。

(4)結(jié)論完整嚴(yán)密。

2.評(píng)價(jià)一般包括以下幾個(gè)方面：

⑴原理的評(píng)價(jià)：所選藥品是否可行；反應(yīng)是否易于控制；所用藥品是否安全；是否會(huì)給環(huán)境造成污染。

⑵裝置的評(píng)價(jià):操作是否簡(jiǎn)便;是否節(jié)約藥品；是否安全。

⑶操作的評(píng)價(jià):操作的先后順序及實(shí)驗(yàn)步驟是否完善。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)：結(jié)論是否正確、全面。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象進(jìn)行全面

的分析，考慮多種可能性，避免得出片面的結(jié)論。

MoKao

TiZuLian

m題組練

1.（2022?和平區(qū)模擬）圖I是小紅按課本進(jìn)行的一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們聞到了一股難聞

的刺激性氣味。于是小明對(duì)原實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，裝置如圖n。實(shí)驗(yàn)操作如圖:

酎

濃

酚

氨

液

/酎

大

口

葉

溶

甲

一

三

液

二

SI一=

圖i（改進(jìn)前）圖n（改進(jìn)后）

a：向B、C、E三支試管中分別加入5mL的蒸儲(chǔ)水，各滴入1?2滴無色酚酥溶液，振蕩，觀察

溶液顏色。

b：在A、D試管分別加入2mL濃氨水，立即用帶橡皮塞的導(dǎo)管按實(shí)驗(yàn)圖n連接好，并將D試管

放置在盛有熱水的燒杯中，觀察幾分鐘。

分析討論：

（1）E試管放有酚麟溶液的目的是。

（2）B、C試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是；C試管中發(fā)生變化速度比B試管中要（填

“快”或“慢”）。

（3）由此可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是①，②

（4）對(duì)比改進(jìn)前的實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是0

2.（2022?和平區(qū)模擬）某化學(xué)興趣小組探究在實(shí)驗(yàn)室中由Cu為原料制取CuSCU溶液的實(shí)驗(yàn)方

案，并進(jìn)行評(píng)價(jià)分析、實(shí)驗(yàn)探究和方案改進(jìn)。

【實(shí)驗(yàn)方案】

02稀H2s

方案一：Cu—CuOtCuSO4

△

顏72so4

方案二：Cu7CUSO4[CU+H2O2+H2SO4（稀）=CUSO4+2H2O]

“2。2

濃H2sO4△

方案三：CutCuSO4[Cu+2H2so4（濃）一C11SO4+SO2t+2H20]

尸。2(5。4)3

方案四：CuTCuSO4[Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4]

稀H2sO4

方案五：Cu-CuSO4[3Cu+3H2s04(稀)+2HNO3(稀)-3CuSO4+2NOt+4H2。]

稀HNO3

【評(píng)價(jià)分析】

(1)方案二與方案一相比，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)的操作步驟不需要走分步進(jìn)行和。但工業(yè)

上不采用方案二大量使用H2O2制硫酸銅的原因是。

a)(2)方案三與方案一、二相比，缺點(diǎn)是和反應(yīng)會(huì)產(chǎn)

生SO生產(chǎn)生活中大量的S02排放到空氣中容易形成。

【實(shí)驗(yàn)探究】

(3)老師設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案四:

某物質(zhì)

已知：①4FeSO4+O2+2H2s04(稀)—2Fe2(S04)3+2H2O

②溶液中pH=3.2時(shí)Fe(0H)3開始沉淀，實(shí)驗(yàn)流程中“濾渣”的化學(xué)式為，濾

渣與稀H2s04反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

【方案改進(jìn)】

(4)某同學(xué)針對(duì)方案五查閱資料：Cu與稀H2s04和稀HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，生成的無色NO氣

體很容易在常溫下與空氣中的02反應(yīng)，生成紅棕色，有刺激性氣味的有毒氣體NO2：N02溶于H2

O時(shí)生成HN03和NO,工業(yè)上利用這一生產(chǎn)原理生產(chǎn)HN0N02溶于H2O的化學(xué)反應(yīng)方程式為

,若采用方案五制取CuS04溶液，根據(jù)上述查閱資料所獲得的反應(yīng)原理，改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)

方案中可循環(huán)使用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。

3.(2022?鹿城區(qū)校級(jí)二模)俗話說“堿去油污、酸除銹"，純堿(Na2c03)能做日常生活中的去

油污劑。科學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究溫度和濃度對(duì)Na2c03溶液去油污效果的影響。

資料：去油污效果的測(cè)定方法：把Na2c03溶液與油污布一起放入燒杯浸泡一段時(shí)間，取出油污

布后用測(cè)量?jī)x測(cè)定油污殘留量。

實(shí)驗(yàn)器材：20%的碳酸鈉溶液、蒸儲(chǔ)水、燒杯、油污布若干、恒溫箱、油污殘留量測(cè)量?jī)x及其它

實(shí)驗(yàn)所需的儀器。

（1）選擇合適器材，寫出實(shí)驗(yàn)步驟。

（2）碳酸鈉溶液的pH值會(huì)影響去油污效果，用pH試紙測(cè)試碳酸鈉溶液pH值的具體操作方法

是O

4.（2022?蕭山區(qū)二模）某CuO粉末中混有少量CU2O,現(xiàn)有一課外活動(dòng)小組利用如圖所示裝置測(cè)

定其中CU2O的質(zhì)量。已知在加熱條件下，氫氣還原氧化亞銅生成銅和水，一氧化碳還原氧化

亞銅生成銅和二氧化碳。請(qǐng)根據(jù)圖示內(nèi)容回答下列問題：

（1）X是常見還原性氣體co、H2中的一種，請(qǐng)根據(jù)該組合裝置判斷X的化學(xué)式為o

（2）若缺少B裝置，將直接導(dǎo)致反應(yīng)后D裝置內(nèi)的物質(zhì)的質(zhì)量________（填“偏大”、“偏小”

或“不影響”）。

（3）E裝置的作用是________________________________

（4）已知反應(yīng)前CuO和Cu2O的總質(zhì)量為mig,完全反應(yīng)后D中U型管內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量增加了m

2g（損失忽略不計(jì)），則原混合物中Cu2O的質(zhì)量為go（用mi、m2表示）

5.（2022?北京模擬）圖I是課本上的一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)同學(xué)們聞到了一股難聞的刺激性氣

味.于是小明對(duì)原實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)，裝置如圖H.

第一步：向B、C、E三支試管中分別加入5mL的蒸儲(chǔ)水，各滴入1?2滴無色酚酥溶液，振蕩,

觀察溶液顏色.

第二步：在A、D試管中分別加入2mL濃氨水，立即用帶橡皮塞的導(dǎo)管按實(shí)驗(yàn)圖U連接好，并將

D試管放置在盛有熱水的燒杯中，觀察幾分鐘.

濃

酚酎

氨溶液

水

\

圖I（改講前）

（1）第一步操作中E試管中滴入酚麟溶液的目的是，有同學(xué)認(rèn)為E試管可以不要,

你認(rèn)為（填“正確”或“不正確”）

（2）第二步操作中可觀察到的現(xiàn)象是_____________________________________________________

，由此可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是①;②

（3）對(duì)比改進(jìn)前的實(shí)驗(yàn)I,改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)II的優(yōu)點(diǎn)是

6.（2022?通遼一模）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，草酸晶體（H2c2O4?2H2O）無色,

熔點(diǎn)為101℃,易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解?；卮鹣铝袉栴}：

查閱資料：

①已知H2c204能使澄清石灰水反應(yīng)變渾濁

②無水氯化鈣吸收水分

③濃氫氧化鈉能吸收二氧化碳

（1）甲組同學(xué)按照如圖1所示的裝置，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。

①裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有CO2；

②裝置B的主要作用是,使其不進(jìn)入C,避免對(duì)C裝置CO2的檢驗(yàn)造

成干擾。

（2）乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B

和圖2所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、F、D、、H、D、I；

②裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是；

③能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有C0的現(xiàn)象是_____________________________________________

（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：草酸是一種酸性物質(zhì)_________________________________________________

7.（2021?北侖區(qū)模擬）在制作簡(jiǎn)易酸堿滅火器前，小明準(zhǔn)備先測(cè)定樣品中碳酸鈉的純度，小明用

天平稱取6克樣品和足量的稀硫酸，按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前后，小明均往裝置中緩慢通

一會(huì)兒氮?dú)?。其中裝置A中碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2cO3+H2sO4=Na2sO4+H

2O+CO2t（假設(shè)樣品中其他成分不與稀硫酸反應(yīng)）。

（I）實(shí)驗(yàn)后小明往裝置中緩慢通一會(huì)兒氮?dú)獾哪康氖荗

（2）實(shí)驗(yàn)前后小明用該天平測(cè)得裝置C增加的質(zhì)量為2.2g,則該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多

少？O

（3）下列情況會(huì)導(dǎo)致樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)量值偏小的是（可多選）。

A.樣品中滴加硫酸過量

B.A瓶?jī)?nèi)部分水蒸氣隨二氧化碳逸出

C.反應(yīng)結(jié)束后，A瓶?jī)?nèi)有二氧化碳?xì)埩?/p>

D.反應(yīng)速度過快，大量氣泡從氫氧化鈉溶液中出來

8.（2023?商河縣一模）如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的

部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器），某化學(xué)小組的同學(xué)欲利用其進(jìn)行下列各實(shí)驗(yàn)。

（1）以石灰石和稀鹽酸為原料制取。收集干燥的二氧化碳?xì)怏w并除去混有的HC1氣體（提示：

鹽酸中揮發(fā)出的少量的HC1氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收），按照要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，連接儀

器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性。

①所選儀器的連接順序?yàn)椋◤淖蟮接姨顚憙x器序號(hào)字母）。

②上述制取二氧化碳的化學(xué)方程式為o

③若把燃燒的木條伸入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察到木條的現(xiàn)象，說明二氧化碳不

支持燃燒。

（2）化學(xué)小組的同學(xué)用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，測(cè)定某氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量（假設(shè)樣品

中雜質(zhì)不分解，也不參與反應(yīng)）。所選儀器按“A-Ci-BfC2-堿石灰干燥管”的順序連接（已

△

知：CUO+H2-CU+H2O；CI、C2為2個(gè)濃硫酸洗氣瓶），實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性，完全反應(yīng)后，

收集有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表所示（假設(shè)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)）。

測(cè)量項(xiàng)目B中玻璃管內(nèi)固體質(zhì)量C2的質(zhì)量

反應(yīng)前質(zhì)量20g200g

反應(yīng)后質(zhì)量16.8g203.6g

①在該裝置中，洗氣瓶Ci的作用是o

②該氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（精確到0.1%）。

③若不連接C1裝置，通過測(cè)定反應(yīng)前后裝置B質(zhì)量的變化，來計(jì)算該樣品所含CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，

若其他操作正確，則計(jì)算結(jié)果將（填“不受影響”“偏大”或“偏小”）。

9.（2023?增城區(qū)一模）化學(xué)興趣小組為了測(cè)定某石灰石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取20g石灰

石樣品在20℃按圖甲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)，忽略容器空氣中二氧化碳和鹽酸揮發(fā)對(duì)實(shí)

驗(yàn)結(jié)果的影響）。回答下列問題：

圖甲

（1）裝置A內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

（2）裝置B的作用是吸收水分，盛放的試劑是