初中化学实验方案的设计与评价

知识点1：实验方案的设计:

1．实验设计的基本要求

(1)科学性：实验原理、实验方法和操作过程必须科学、严谨、合理。

(2)安全性：实验操作要尽量防止带有危险性的操作，尽量避免与有毒物质接触。若无法避免有毒物质，则应采取安全措施，以防造成环境污染和人身伤害。

(3)可行性：设计的实验方案要切实可行，所选药品、仪器、装置要经济可靠。

(4)简约性：实验设计应简单易行。装置简单，实验操作简便，实验现象明显。

2．解题思路和方法

(1)明确目的原理：明确实验的目的要求，弄清题目给的新信息。

(2)选择仪器药品：选择合理的化学仪器和药品。

(3)设计装置步骤：设计出合理的实验装置和实验操作步骤。

(4)记录现象数据：全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。

(5)分析得出结论：根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、画图表、推理等处理，得出正确的结论。

知识点2：实验方案的评价

1．这类试题的出现，使化学实验命题思想得到更新和升华。对实验方案的评价一般从以下角度进行：

(1)可行性

①实验原理是否正确、可行；

②实验操作是否安全、合理；

③实验步骤是否简单、科学；

④实验现象是否明显；

⑤实验结果是否与实验目的一致等。

(2)“绿色化学”

①原料是否易得、安全、无毒；

②反应速率是否适中；

③原料利用率以及生成物质的产率是否较高；

④合成过程中是否会造成环境污染。

【例1】(2014，泸州)下列实验方案或措施合理的是(　　)

A．除去CaO中混有的CaCO3，先加足量水，然后过滤

B．除去MnO2粉末中混有的KCl，先加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥

C．用无色酚酞试剂检测氢氧化钠是否变质

D．用碘化钾检测食品中是否含有淀粉

[答案]B　解析：除去CaO中混有的CaCO3，若加水，CaO＋H2O===Ca(OH)2这样就将CaO转化成Ca(OH)2，A错；除去MnO2粉末中的KCl，加水溶解，过滤，MnO2难溶，KCl易溶，除掉了KCl，然后洗涤，干燥得到MnO2，B正确；NaOH变质，是因为NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3显碱性，也能使无色酚酞试剂变红色，C错；检测食品中的淀粉是用碘，而不是碘化钾，是因为碘使淀粉变蓝色，D错。故选B。

【例2】(2013，长沙)下列实验方案合理的是(　　)

　　[答案]B　解析：除去二氧化碳中少量的一氧化碳，不能通入氧气点燃，这是因为当二氧化碳(不能燃烧、不能支持燃烧)大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的且会引入新的气体杂质氧气，故A所采取的方法错误。氯化钠易溶于水，氯化银难溶于水，可采取加水溶解、过滤的方法进行分离除杂，故B所采取的方法正确。锌能与盐酸反应，铜、金均不能与盐酸反应，只能验证锌比铜和金活泼，无法比较铜和金的金属活动性，故C所采取的方法错误。生石灰是氧化钙的俗称，加水后，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，这样会把原物质除去，不符合除杂原则；氧化钙和碳酸钙均能与盐酸反应，加盐酸也会把原物质除去，不符合除杂原则，故D所采取的方法错误。

【例3】(2014，衡阳)下列实验不能达到实验目的的是(　　)

A．探究水的组成

B．探究化学反应是否遵循质量守恒定律

C．探究分子运动

D．探究二氧化锰能否加快过氧化氢分解

[答案]B　解析：不能将Na2CO3粉末与稀盐酸放在烧杯中来探究质量守恒定律，因为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，生成的CO2气体逸出，使得物质的总质量减小，若想用Na2CO3粉末和稀盐酸来作反应物，则必须在密闭的容器中进行。B错，A、C、D均正确。

【例4】(2013，吉林)下列实验设计方案合理的是(　　)

A．用碳酸钾和氢氧化镁制备氢氧化钾

B．用氯化钙溶液检验氢氧化钠是否部分变质

C．用氢氧化钡溶液区分硫酸铵、硫酸镁和硫酸钠

D．用氢氧化钠溶液和浓硫酸除去氢气中混有的氯化氢和水蒸气

[答案]D　解析：氢氧化镁难溶于水，不能与碳酸钾溶液发生复分解反应，故方案A不合理；氢氧化钠会与空气中的二氧化碳气体反应生成碳酸钠而变质，氯化钙溶液与碳酸钠反应会产生白色沉淀，可检验样品中是否有碳酸钠，但无法确定样品中是否还有氢氧化钠，即无法确定氢氧化钠是否部分变质，故方案B不合理；氢氧化钡溶液与硫酸镁、硫酸钠反应都会产生白色沉淀，无法区别硫酸镁和硫酸钠，故方案C不合理；氢氧化钠溶液可与氯化氢反应除去氯化氢气体，浓硫酸具有吸水性，可除去水蒸气，故方案D合理。