实验设计题的解题思路和方法

化学实验设计题的解题思路和方法
一、思考问题的顺序
①围绕主要问题思考。

例如：选择适当的实验路线、方法；所用药品、仪器简单易得；实验过程快速、安全；实验现象明显。

②思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问题。

例如：制取二氧化碳并试验二氧化碳的化学性质时，因为制取的二氧化碳气体中常含有盐酸挥发出来的氯化氢气体和水蒸汽，所以往往在试验性质装置前加接一个干燥装置和一个气体净化装置，以防止水蒸气和杂质气体影响实验结论。

③思考实验的种类及如何合理组装仪器，并将实验与课本实验比较、联靠。

例如涉及到气体的制取和处理，对这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为：发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理。

二、仪器连接的顺序
①所用仪器是否恰当，所给仪器是全用还是选用。

②仪器是否齐全。

例如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的吸收装置。

③安装顺序是否合理。

例如：是否遵循“自下而上，从左到右”；气体净化装置中不应先经干燥，后又经过水溶液洗气。

④仪器间连接顺序是否正确。

例如：洗气时“进气管长，出气管短”；干燥管除杂质时“大进小出”等。

三、实验操作的顺序
①连接仪器。

按“气体发生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理”顺序连接好实验仪器。

②检查气密性。

在整套仪器连接完毕后，应先检查装置的气密性，然后装入药品。

检查气密性的方法要依装置而定。

③装药品进行实验操作。

一、物质和元素的推断
1．如下图，某气体X可能由氢气、一氧化碳、甲烷中的一种或几种组成，将X气体燃烧后，生成的气体通过A、B两个洗气瓶，试回答：
（1）若A 洗气瓶的质量增加，B 洗气瓶的质量不变，则X 气体是
（2）若A 洗气瓶的质量不变，B 洗气瓶的质量增加，则X 气体是
（3）若A 、B 两个洗气瓶的质量都增加，则X 气体可能是
2．某学生为了证明甲烷中含有碳、氢元素，设计并完成了如下实验方案。

请你帮他完成下面的实验报告。

（长沙市2002年中考题）
实验目的：证明甲烷中含有碳、氢元素
实验用品：火柴、盛有甲烷的贮气瓶、一个光洁干燥的小烧杯、澄清的石灰水
实验步骤
实验现象 结论 （1）点燃甲烷
（2）将光洁干燥的
小烧杯罩在甲烷燃
烧的火焰上方 现象 证明含有 元素
（3）将蘸有 的小烧杯罩在甲烷燃烧火焰的上方
现象 证明含有 元素 3．设计实验，探究氯酸钾中含有氯元素和氧元素。

请将简单的实验步骤、
发生的现象和相应的结论填入下表：
步骤
实验现象 结论 ①
②
4．某一种气体可能是氮气、水蒸气、二氧化碳、氢气和一氧化碳中的一
种或几种，某学生设计了如下实验来分析研究该气体的成分。

该学生观察到如下化学现象：装置A中澄清的石灰水变白色浑浊，装置B中白色无水硫酸铜变蓝，装置C中浓硫酸无明显变化，装置D中黑色的氧化铜变为一种亮红色物质，装置E中澄清的石灰水变白色浑浊，装置F中白色的无水硫酸铜变蓝色。

该学生从上述实验现象中得出如下结论：气体中①肯定不含二氧化碳，②肯定含一氧化碳，③肯定含水蒸气，④肯定含氢气，⑤可能含氮气。

请你分析：
（1）上述不正确的结论是（填代号）______________，你认为不正确的原因是____________________________________________。

（2）上述正确的结论是（填代号）______________。

（3）当使本实验有可能得出更多的正确结论，可将各实验仪器重新连接，你认为最合适的连接次序是（从左到右填写仪器代号）____________________________。

二、装置选择
1．根据下列实验装置图，回答下列相关问题：
A B C D
E F G
（1）写出图中标号为○1、○2的仪器名称：
○1○2
（2）实验室制取氧气可选（填序号）装置。

实验室收集二氧化碳可选装置
氢气还原氧化铜的实验可选装置
气体除杂的实验可选装置。

（长沙市2003年中考题）三、试剂选择
1．利用纯净、干燥的氢气还原灼热的氧化铜来测定水的组成。

实验装置由A、B、C、D组成（氢气发生装置省略未画出）。

回答下列问题：
（1）如果某学生用锌和较浓的盐酸制取氢气，他用装置A、B是为了得到纯净、干燥的氢气，在装置A中通常放溶液，其作用是；在装置B中通常放溶液，其作用是。

（2）若实验前后，称量结果如下，装氧化铜的玻璃管的质量减少6.4克，装氯化钙的U型管的质量增加了7.2克。

根据上述实验数据，写出水中氢、氧两种元素质量比的原始计算式
（3）在装置D中，将CaCI2改换为，才能检验出氢气还原氧化铜有水生成。

2．双氧水常用于消毒、漂白等，它是过氧化氢（H2O2）的水溶液。

含过氧化氢30%的溶液以二氧化锰为催化剂可以迅速分解放出氧气，发生反应的化学方程式为：，现欲制得干燥而又纯净的氧气，可采用下图实验装置进行：其中装置Ⅰ中，锥形
瓶内盛的是二氧化锰，分液漏斗内盛的是30%的过氧化氢
溶液。

请回答：
(1)装置Ⅱ中的化学药品是__________，作用是
___________。

(2)装置Ⅲ可用来检验氧气是否干燥，其中盛放的化学药品是________，证明所得氧气已经干燥了的现象是_____________________________。

(3)装置Ⅳ中氧气是否收集满的检验方法是_____________________。

3．下列装置是一种改进的用一氧化碳还原氧化铜的实验装置。

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式：______________________ （2）根据装置B中出现的_______________________________现象，可以判断反应是否开始发生，则装置B中的试剂是______________，发生反应的化学方程式为___________________________。

（3）装置C的作用是_____________________________________。

（4）收集在装置C中集气瓶里的气体是____________，该气体应怎样处理__________________________________________________。

四、装置和试剂的综合选择
1．硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸。

实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体。

试回答：
（l）实验室制取硫化氢的化学反应方程式为：
（2）根据装置图回答下列问题：
①制取硫化氢气体的发生装置可以选用
②若用C装置收集硫化氢气体，进气口应为，原固是
③为了验证硫化氢的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置D，D中所盛的试剂应该是，现象是
④做上述实验时，为了防止多余的硫化氢逸出污染环境，可以将其通入装置E吸收，E中的试剂应该为
2．根据下列实验装置图，回答下列问题：
（1）装置A中所发生反应的化学方程式为。

（2）装置B的作用是吸收装置A中挥发出来的HCl；装置C中浓硫酸的作用是。

（3）反应一段时间后，装置F的玻璃管中可观察到的现象是
；装置G中澄清石灰水变浑浊，写出反应的化学方程式
（4）某学生在验证CuO与CO的反应产物时，在装置E中加入了一种试剂。

你认为这种试剂是。

（长沙市2002年中考题）
五、装置的选择和连接
1．如下图所示，某学生用装置甲（瓶的内壁附有不溶于水的碳酸钙）作为制取氢气的发生装置，先在瓶内放入锌粒，然后通过长颈漏斗加入稀
盐酸．
（1）写出甲瓶内各物质间反应的化学方程式：____________．
（2）装置乙和丙中分别盛有浓硫酸和澄清石灰水，如欲得纯净、干燥的氢气，从A导出的气体通过B、C、D、E的次序是：
（3）气体通过乙瓶，是利用浓硫酸的______性．
（4）从丙瓶中出现的现象，可证明甲瓶产生的气体中有______存在．2．如图，根据下列装置图用序号回答：
（1）根据实验现象能直接证明一氧化碳中含二氧化碳应将气体通过装置。

（2）为验证二氧化碳中含有少量的一氧化碳可将气体通过装置。

（3）为准确测定水的组成，用锌粒与盐酸反应制得的氢气还原氧化铜，并对生成的水进行称量。

为防止杂质干扰，按正确连接顺序选用得装置是：不纯氢气→□→□→□→□（提示：硫酸铜用来吸收反应中的水）（长沙市2001年中考题）
3．用锌与盐酸反应制得的氢气中混有氯化氢和水蒸气。

现有以下装置：
（1）制氢气的发生装置应选用。

（2）证明并同时除去氯化氢气体，应选装置；证明并同时除去水蒸气，应选用装置。

（3）所选的几种装置各导管的连接顺序从左到右依次是（填导管序号，下同）
（4）如果要制取纯净、干燥的氢气，各装置的导管连接顺序是
六、试验注意事项
1．某学生设计了用氢气还原氧化铁粉末的实验，试回答：
（1）盛氧化铁的试管口要略向下倾斜的原因是。

（2）通入氢气一会儿再给氧化铁加热的原因是。

（3）停止加热待试管冷却后再停止通入氢气的原因是。

（长沙市2001年中考题）。