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1、实验设计与评价实验设计题和实验评价题是对学生进行实验综合能力考查的题型之一,是当前课程改革和中考所关注的热点。其命题方式通常有:①设计反应原理②设计实验装置③设计操作程序④侧重于某一要求的综合设计并含定量设计要求⑥以批判的思想方法对所提供的实验方案进行评价。解答实验设计题时,必须遵循“四性”:科学性、可行性、规律性、创新性。即原理正确、操作简便、现象明显、药品经济、结论可信、有创新意识。解答实验评价题时,要围绕题目提供的多种方案,从原理是否科学合理、操作是否简单可行、所用试剂是否经济、实验现象是否明显
2、、是否体现“绿色化学”等方面进行评价。例1.(04年南通中考下列各组物质的转化设计,能够实现的是A.SSO3H2SO4B.CuOCu(OH2CuSO4CFeFe2O3Fe2(SO43D.CaOCa(OH2NaOH解析:本题旨在考查学生掌握各类物质之间的转化关系情况。解题时应运用化学反应原理仔细分析判断。硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,氧化铜不能与水反应生成氢氧化铜,铁在氧气中燃烧应生成四氧化三铁。答案:D拓展延伸:(05年苏州中考“绿色化学”是将反应物全部转化为期望产物,使原子利用率达到100%,以尽
3、量减少有害物质生成的化学工艺理念。下列反应符合“绿色化学”要求的是A.煅烧硫铁矿:4FeS2+11O22O3+8SO2B.湿法炼铜:Fe+CuSO4=FeSO4+CuC.制烧碱:Na2CO3+Ca(OH2=CaCO3↓+2NaOHD.制环氧乙烷:2C2H2+O22C2H4O答案:D例2.(04年南通中考在实验室中,利用右图装置可以制取并收集多种气体(必要时可以加热。△催化剂(硫铁矿的主要成分乙炔环氧乙烷(1李明同学想利用该装置制取干燥的O2,应对装置作何改进?。a中发生反应的化学方程式为;b中盛放的试
4、剂是。(2李明同学还想利用上述实验装置制取H2和CO2,请你对他的方案给予评价:解析:本题旨在考查H2、O2、CO2气体的制备原理、干燥、收集和实验评价能力。解题是要围绕三大气体实验室制备原理、干燥、收集等方面知识。制答案:⑴将发生装置中的试管口略向下倾斜+3O2↑浓硫酸⑵不行氢气应采用向下排空气法收集行拓展延伸:(04年南京中考现有下图所示的实验装置:(1写出图中指定仪器的名称:①,②;③;④。(2A装置可用于(填一个具体实验名称,下同的实验。B装置可用于的实验。(3现有稀H2SO4、CuO、Fe粉
5、3种物质,请设计两种制取铜的实验方案,解析:装置A适用于“固体加热型”或“固体混合物加热型”;而装置B适用于“固液(液体和液体混合不加热型”;通常制备铜有两种途径:一种是利用还原剂还原氧化铜,即先要制取氢气;第二种是运用湿法炼铜原理,即先制取硫酸铜。答案:⑴①试管②铁架台③烧杯④漏斗,⑵加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气(或:加热碱式碳酸铜锌与稀硫酸(稀盐酸反应制取氢气[或:大理石(石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳](其他合理答案也可⑶方案一:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑H2+CuOCu+H2O
6、BC方案二:CuO+H2SO4CuSO4+H2OFe+CuSO4FeSO4+CuDE(方案一、二可互换例3.(05年南通中考碳酸钙在高温下煅烧一段时间后,得到白色固体。两研究性学习小组的同学为了确定白色固体的成分,对其可能的组成进行探究。[提出问题]白色固体的成分是什么?Ⅰ组:[作出猜想]白色固体的成分可能是CaCO3和CaO的混合物。[实验验证](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:[作出猜想]白色固体可能全
7、部是氧化钙。[设计方案]取试样于试管中,加入水,再通入二氧化碳,变浑浊。Ⅱ组的方案正确吗?________,理由是_________________________。Ⅰ组为了进一步研究碳酸钙分解的质量分数,设计了如下的实验方案:称取一定量白色固体,用足量盐酸溶解,产生的气体经除杂、_____后,被已称量好的足量的“吸收剂”吸收……“吸收剂”宜选用________________,该方案中还需补充的步骤是_____________________。解析:碳酸钙完全煅烧后的白色固体应是CaO,部分煅烧后的
8、白色固体应是CaCO3和CaO的混合物。本题前部分实际上是对CaCO3和CaO的检验,若白色固体中含有CaCO3,当加入稀盐酸后,则有气泡产生。若白色固体全部是CaO,则可加入蒸馏水,然后滴加无色的酚酞试液,溶液变红色即可证明。若采用溶于水再通CO2,观察是否变浑浊,显然不正确。答案:[实验验证]取试样于试管中,加入稀盐酸,有气泡产生;[设计方案]不正确因为生成的氢氧化钙微溶于水,不通入CO2也会有浑浊现象产生干燥NaOH浓溶液称量、计算拓展延伸:(05
