实验方案的设计与评价
知识总结实验方案设计与评价
知识总结实验方案设计与评价一、实验方案设计实验方案设计是指设计一个实验的过程，包括确定实验的研究对象、实验的目的和假设、实验的步骤和操作方法、实验的数据处理方法等。
一个好的实验方案设计能够确保实验结果的可靠性和准确性。
1. 确定实验的研究对象和目的根据实验的目的和研究对象的特点来确定实验方案。
例如，如果研究对象是某种生物，那么需要确定实验的生长环境和饲养方式；如果研究对象是某种材料，那么需要确定实验的测试方法和测量仪器。
2. 确定实验的假设和变量根据实验的目的和研究对象的特征，确定实验的假设和变量。
假设是指对研究对象进行的一种猜测或预测，变量是指实验中可以被改变的因素。
实验的变量分为独立变量和依赖变量。
独立变量是实验中自行改变的变量，依赖变量是实验中被观察的、受独立变量影响的变量。
3. 确定实验的步骤和操作方法根据实验的目的和研究对象的特点，设计实验的步骤和操作方法。
在设计实验步骤时，需要思考每一步的目的和相应的操作方法。
同时，也需要考虑实验操作的安全性和实验室环境。
4. 确定实验的数据处理方法在确定实验方案时，需要确定实验的数据处理方法。
数据处理方法是指对实验数据进行分析、处理和计算的过程。
需要根据实验数据的特点和研究目的，选择合适的数据处理方法，保证实验结果的可靠性和准确性。
二、实验方案评价实验方案评价是指对已经设计出的实验方案进行评估，确定其可行性和实验结果的可靠性。
实验方案评价的主要内容包括实验方案的合理性、操作的有效性、实验数据的可靠性等。
1. 实验方案的合理性实验方案的合理性是指实验方案是否符合研究目的，并且能够有效地解决研究问题。
在评价实验方案的合理性时，需要考虑实验的操作方法、实验操作环境、实验的变量和数据处理方法等方面。
2. 操作的有效性在实验过程中，需要对实验操作的有效性进行评估，确保实验数据的可靠性和准确性。
操作的有效性包括实验操作的规范性、实验数据采集的准确性、实验量的测量精度等方面。
第十二章第4节 实验方案的设计与评价(共71张PPT)
[固本自测] 1. 设计实验方案证明H2SO3的酸性强于H2CO3。 答案：三种参考方案如下： 方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和 NaHCO3溶液，用酸度计(或pH试纸)测两溶液 的pH，前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强 于H2CO3；
方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3(或 Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、 澄清石灰水，品红溶液不褪色，且澄清石灰水 变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3； 方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3(或 Na2SO3)溶液、品红溶液，品红溶液不褪色， 证明H2SO3酸性强于H2CO3。
3. 实验各部分知识与技能的综合应用。 怎么考 本节内容在高考实验中处于核心位置，每年必考。通过近几年 的高考实验研究发现，以物质的制备、物质的性质探究为载 体，考查气体物质的实验室制法、化学实验的设计及评价能力 已成为高考实验的首选。
追本溯源拓认知
知识点一
实验方案的设计
1.实验方案设计的基本要求 基 本 要 求
知识点二
实验方案的评价
1.实验方案的评价解题要点 (1)理论上要科学 。 简单可行 。 (2)操作上要 节约 (3)原料用量要 。 (4)要环保，符合 绿色化学
原则。
2．实验评价题的常见考查角度 (1)从绿色化学的思想(操作简单、药品价廉、 安全无污染、现象明显)评价不同实验方案的优 劣。 (2)如果实验中提供试剂的价格，要注意成本的 核算。 [特别提醒] (1)有水蒸气生成的，先检验水蒸气， 再检验其他成分。 (2)对于需要进行转化才能检测的成分，要先转 化，然后再检测转化产物。 (3)要注意某些仪器的规格和药品的名称。
[固本自测] 2. 某无色混合气体中可能含有乙烯、二氧化碳、 二氧化硫和氧气，为确定其中一定含有二氧化 碳、二氧化硫，甲、乙、丙3位同学分别设计 了下述实验方案，并都认为：如果观察到的现 象与自己设计的方案一样，就可确认无色气体 中一定含有二氧化碳和二氧化硫。
实验方案的设计与评价
专题五实验方案的设计与评价一、实验方案的设计1．设计原则(1)科学性：实验原理准确、实验流程合理。
(2)安全性：实验操作要尽量避免带有危险性的操作，尽量避免与有害性的物质接触。
若无法避免与有毒物质接触，则应采取安全措施，以免造成环境污染和人身伤害。
(3)可行性：条件允许，实验效果要明显，操作简单，设计的实验方案切实可行。
(4)简约性：步骤少、时间短、效果好。
2．实验方案设计的一般思路(1)目的明确：明确实验的目的要求，弄清题目的已知信息。
(2)选择仪器药品：选择合适的仪器和药品，组合实验装置性能安全可靠，易于操作，实验现象明显。
(3)设计实验步骤：设计步骤，思路清晰，步骤尽可能的少。
(4)记录现象和数据：全面、及时、准确地记录实验过程中的现象和数据。
(5)分析得出结论：根据记录的实验现象和数据，经过分析、计算、推理和理论论证，得出结论。
3．设计实验的几种方法(1)对比实验设计对比实验是实验设计中的一种基本方法。
目的是通过实验现象的对比，有利于推理论证结论。
(2)控制变量法实验设计某一问题，常受多个变量因素的制约，为了研究其中某一个因素对问题产生的影响，采用控制变量法，对变量因素逐个进行实验。
综合各个变量因素对问题的影响作出综合性判断。
(3)对比实验法和控制变量法同时应用对同一个问题研究既用对比实验法又用控制变量法。
如课本上燃烧条件的实验设计，既利用了控制变量法又利用了对比法。
二、实验方案的评价1．评价要求(1)实验方案理论上科学合理具有严密性。
(2)在实验安全的前提下，操作简单易解。
(3)从经济的角度考虑，节约试剂，节约能源，无仪器损坏，成本低。
(4)从环境角度考虑，对环境无污染。
2．评价细节(1)实验方案在理论上是否科学合理，设计脉络是否严密，无漏洞。
(2)可行性：①原理是否正确，可解；②实验步骤是否简单科学易解；③实验现象是否明显，实验结果是否与实验目的一致。
(3)实验成本：①是否从节约角度使用仪器和药品、药品的利用率是否较高；②实验中是否有节能措施。
实验方案的设计与评价
实验方案的设计与评价1. 引言实验方案的设计与评价是科研和工程项目中非常重要的环节。
一个合理的实验方案能够保证实验结果的可靠性和可重复性，从而有效支持科学研究和工程开发。
本文将介绍实验方案的设计与评价的一般流程和方法，并分析其重要性和影响因素。
2. 实验方案设计实验方案设计是实验工作的基础，它涉及到实验目的、实验材料、实验方法、实验步骤等方面的内容。
2.1 实验目的实验目的是实验工作的出发点，是实验方案设计的首要考虑因素。
实验目的应该明确、具体、可操作性强，并符合科学研究或工程开发的要求。
在实验方案设计过程中，应该明确实验目的并在后续的设计中保持一致。
2.2 实验材料实验材料是实验方案设计中需要考虑的重要因素之一。
实验材料的选择应该与实验目的和实验方法相匹配，能够保证实验的可行性和准确性。
在选择实验材料时，还需要考虑其可获取性、可重复性和成本等因素。
2.3 实验方法实验方法是实验方案设计的核心内容，它包括了实验的基本原理、实验步骤和实验数据的采集方法等。
实验方法应该符合科学研究的规范和要求，能够保证实验结果的可靠性和准确性。
在设计实验方法时，需要综合考虑实验目的、实验材料和实验条件等多个因素。
2.4 实验步骤实验步骤是实验方案设计的实施指南，它描述了实验的具体操作过程。
实验步骤应该详细、清晰，并包含必要的实验注意事项和安全措施等。
在编写实验步骤时，应该遵循规范的科技写作要求，以确保实验能够顺利进行并获得可靠的实验结果。
3. 实验方案评价实验方案评价是对实验方案设计的客观评估和分析，旨在发现潜在问题并提供改进方案。
3.1 可行性评价可行性评价是对实验方案的可行性进行评估，主要考虑实验目的的实现、实验材料的可获取性和实验方法的可操作性等。
可行性评价的结果将影响实验方案的进一步开展和修订，以确保实验的成功进行。
3.2 可靠性评价可靠性评价是对实验方案的可靠性进行评估，主要考虑实验结果的准确性和可重复性。
实验方案的设计与评价
实验方案的设计与评价一、实验方案的设计（一)、一个相对完整的化学实验方案一般应包括的内容有：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品和实验步骤、实验现象记录，及结果处理、问题和讨论等。
(二）、实验方案设计的基本要求1、科学性（1）、当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如:①、制氢气不能用HNO3、浓H2SO4，宜用稀H2SO4等。
另外，宜用粗锌（利用原电池原理加快反应速率),不宜用纯锌(反应速率慢）。
②、同理，制H2S、HBr、HI等气体时,皆不宜用浓H2SO4.前者宜用稀盐酸,后两者宜用浓磷酸.FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑H3PO4 + NaBr NaH2PO4 + HBr↑(制HI用NaI）(2）、与反应进行、停滞有关的问题用CaCO3制CO2，不宜用H2SO4。
生成的微溶物CaSO4会覆盖在CaCO3表面，阻止反应进一步进行。
（3)、MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含HCl气体和水蒸气较多；若用KMnO4代替MnO2进行反应,由于反应不需加热,使制得的Cl2中含HCl气体和水蒸气极少.(4）、酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收,不用石灰水，因为Ca（OH）2属于微溶物质，石灰水中Ca（OH）2的含量少。
（5）、检查多个连续装置的气密性，一般不用手悟法,因为手掌热量有限.(6）、用排水法测量气体体积时,一定要注意装置内外压强应相同.（7）、实验室制备Al(OH）3的反应原理有两个:由Al3+制Al（OH）3,需加氨水;由AlO2-制Al（OH）3,需通CO2气体.（8）、装置顺序中，应先除杂后干燥。
如实验室制取Cl2的装置中,应先用饱和食盐水除去HCl气体，后用浓H2SO4吸收水蒸气。
2、可行性（1）、在制备Fe(OH)2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe（OH）2被氧化。
2024年中考化学专项复习----实验方案的设计与评价
①取一定量的NaOH溶液于试管中，滴加过量的BaCl2溶液
有白色沉淀产生
猜想III成立
②实验①结束后进行过滤，向得到的滤液中滴加________。
溶液变成蓝色
【反思与评价】
(3)同学们讨论认为，小军的实验结论不严密，理由是___________。
【拓展实验】
(4)小慧实验②中所加的试剂替换为下列________操作，也可以实现相同的目的。
8.除去下列各组物质中的杂质，所用方法可行的是
选项
物质
杂质
除杂方法
A
N2
O2
通入足量水中
B
NaCl固体
Mg（OH）2
加足量的稀盐酸，蒸发结晶
C
CO2
CO
通过足量澄清石灰水，干燥
D
CuSO4溶液
H2SO4
加足量Cu（OH）2，过滤
A. AB. BC. CD. D
9.除去下列物质中的少量杂质，所用试剂及方法正确的是
A. AB. BC. CD. D
7.除去下列各物质中的少量杂质，所选用的试剂和方法均正确的是
编号
物质
杂质
试稀盐酸
过滤、洗涤、干燥
B
CaCl2溶液
HCl
过量CaCO3粉末
过滤
C
CO2
CO
O2
点燃
D
NaNO3溶液
NaCl
过量AgNO3溶液
过滤
A. AB. BC. CD. D
【提出问题】实验室制取二氧化碳后 废液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】猜想一：CaCl2猜想二：CaCl2和HCl
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性
【探究活动一】取少量废液等分成2份，甲、乙两组同学分别利用其中一份进行如下探究：
中考化学实验方案的设计与评价
第20讲实验方案的设计与评价考点1 实验方案的设计1.实验设计以化学实验为基础，对实验过程中的材料、手段、方法、步骤等全部方案的制定，常联系科学研究、生产、生活、环境保护的实际去发现并提出问题，设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论。
2.实验设计的基本要求：①科学性；②可行性;③安全性；④简约性;⑤单一性;⑥对比性。
3。
实验方案的设计原则:方法简便，现象明显，操作易行。
考点2 实验方案的评价1。
实验评价题由题目提供多套方案，要求从某一角度或几个方面评价方案的优劣，解题时要求学生以批判的思维和方法排除不合理的或不是最优的方案,选择、创造更好的方案。
2。
通常有如下的方面：（1）对典型装置的多种用途的评价；(2)对实验方案是否合理,实验现象和结论是否正确的评价；(3)依据实验条件和要求，设计物质的制取、成分的推断、定量组成测定等实验方案。
命题点1 实验方案的设计例1 (2014·泰安)某化学兴趣小组为验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的实验操作。
其中可以达到实验目的的组合是（）A.①②或②③或②④⑤B.②④或①③或②④⑤C.①③或②③或①④⑤ D。
①②或②③或③④⑤思路点拨:要验证Ag、Fe、Cu三种金属的活动性顺序,可以用金属与可溶性盐是否发生反应来判断,最简单的方法是用金属Cu与Ag和Fe的可溶性盐溶液进行反应来判断，或用金属Ag和金属Fe与Cu的可溶性盐溶液进行反应来判断,也可以用酸、金属Cu、金属Fe和Ag的可溶性盐溶液进行反应来判断。
1.(2014·河北）如图所示实验设计不能达到目的的是（ )A.鉴别碳酸钠和氢氧化钠溶液B.除去氢气中的氯化氢气体C.测定空气中的氧气含量D.验证化学反应前后质量守恒2.（2014·山西)实验目的操作或所用试剂A 除去NaCl固体中混有的泥沙溶解、过滤、蒸发B 除去CO中混有的CO2NaOH溶液、浓H2SO4C 鉴别食盐、蔗糖品尝D 鉴别H2O、KCl溶液AgNO3溶液命题点2 实验方案的评价例2 (2013·哈尔滨)实验室有四瓶失去标签的溶液，现标为A、B、C、D,分别是碳酸钠溶液、氯化钡溶液、硫酸钠溶液和稀盐酸中的一种。
实验方案的设计与评价教学设计
实验方案的设计与评价教学设计实验方案的设计是一个关键的教学环节，它直接影响学生对实验的理解、学习和实践能力的培养。
一个好的实验方案设计可以帮助学生更好地理解和掌握实验的原理和方法，并培养学生的科学思维、创新能力和实验操作技能。
以下是一个关于实验方案设计与评价教学设计的详细讨论。
1.目标设定：在设计实验方案之前，需要明确实验的目标和学生应该达到的能力水平。
实验的目标可以分为知识目标、技能目标和态度目标三个层次。
知识目标是指学生通过实验能够掌握和理解相关知识的能力；技能目标是指学生能够独立进行实验和数据处理的能力；态度目标是指培养学生的科学态度和实验道德观。
2.实验内容选择：根据实验目标和学生的基础，选择合适的实验内容。
实验内容应具有一定的代表性和实用性，能够拓宽学生的知识面。
同时，还应考虑实验装置的可行性和材料的可获得性。
3.实验步骤设计：实验步骤设计是实验方案的核心内容之一、实验步骤应该具有科学严谨性，能够清晰地描述实验的操作过程。
同时，还需要注意实验步骤的可操作性，避免存在无法操作的环节。
4.实验设计评估和数据处理：一个好的实验方案应该能够给予学生足够的自主性和探究性。
在实验设计的过程中，需要考虑合适的评估方法，通过设计实验记录表、实验报告等评价学生实验能力的材料，并提供合理的数据处理方法。
教学设计的评价主要包括以下几个方面：1.目标达成度评价：通过对学生实际操作的观察和评价，评估学生是否达到了实验目标和考察的知识、能力和态度。
2.实验记录和报告评价：通过评估学生的实验记录和报告，评价学生对实验过程和结果的理解和分析能力。
3.实验操作能力评价：通过观察学生实际操作的情况，评价学生的实验操作技能和安全意识。
4.学生反馈评价：通过学生的反馈信息，了解学生对实验方案和教学过程的评价和建议，并进行调整和改进。
综上所述，实验方案的设计与评价教学设计是教学过程中非常重要的环节。
一个好的实验方案设计可以帮助学生更好地理解和掌握实验的原理和方法，并培养学生的科学思维、创新能力和实验操作技能。
实验方案的设计与评价
实验方案的设计与评价实验方案作为科学研究和实践的基础，对于实验结果的准确性和可重复性起着至关重要的作用。
本文将从实验方案的设计和评价两个方面进行论述，介绍其中的要点和注意事项。
一、实验方案的设计1. 确定研究目的：明确实验的目标和要解决的问题，确定实验的科学性和实用性。
2. 确定实验对象和样本：根据研究的目的，在样本选择上需要充分考虑样本的代表性和可行性。
3. 设定实验组和对照组：根据实验需要，确定实验组和对照组的分组方案，并在实验设计中进行充分的随机化和对照。
4. 制定实验步骤和方法：详细描述实验的具体操作步骤和方法，包括实验器材、实验步骤、实验流程等，确保实验可行性和结果准确性。
5. 考虑实验的可重复性和稳定性：在实验设计中，需要考虑实验的可重复性和结果的稳定性，合理安排实验重复次数和实验条件的控制。
二、实验方案的评价1. 可行性评价：对实验方案进行可行性分析，考虑实验条件、费用、时间等方面的限制因素，评估实验的可行性和有效性。
2. 风险评估：对实验方案进行风险评估，评估实验可能存在的安全隐患和风险，制定相应的安全措施和应急预案。
3. 方法的合理性评价：评价实验方法是否符合科学原理和实验目的，方法是否可行、可操作。
4. 数据的准确性评价：评价实验方案对于数据的采集和处理是否规范和准确，数据是否可靠和具有可信度。
5. 结果的可解释性评价：评价实验方案能否对实验结果进行合理解释，实验结果是否具有科学性和合理性。
在实验方案的设计和评价过程中，需要充分考虑科学原则和实际情况，确保实验方案的可靠性和有效性。
总结：实验方案的设计和评价是科学研究和实践中至关重要的一环，合理的实验方案可以保证实验结果的准确性和可重复性。
通过合理设计实验方案和科学评价实验方案，可以提高研究的科学性和可靠性，为科学研究和实践提供有力支撑。
实验方案的设计与评价
（4）分液漏斗
（5）产率降低 （6）SCl2 Cl2
蒸馏烧瓶
导气、冷凝
有固体产生（或其他正确描述） S（任写其中两种即可）
控制浓盐酸的滴速不要过快
要点二
化学实验方案的评价
对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确 与不准确做出判断。要考虑是否安全合理、有无干扰 现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。 1.从可行性方面对实验方案做出评价 科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在 对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可 行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在
利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题：
（2）B中反应的离子方程式: E中反应的化学方程式: （3）C、D中的试剂分别是 （4）仪器A、B的名称分别 是 F的作用是 、 。 ， ； 。 、 。
（5）如果在加热E时温度过高，对实验结果的影响
是
、
。
，为了提高S2Cl2
（6）S2Cl2粗品中可能混有的杂质是（填写两种） 的纯度，关键的操作是控制好温
Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
（2）Cu+4HNO3 (浓) 反应变缓，气体颜色变淡 （3）丙
耗酸量最少，无污染
（4）向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，
由a向c中加入浓盐酸
液变为黄棕色
c中有黄绿色气体产生，d中溶
没有处理尾气
基础回归 1.设计思路：实验目的→实验原理→反应的仪器装置
“速度快慢适当”、“产物较纯且易分离”的反应
均可用于制备所需产物；二是实验装置的创新设计，
根据现有仪器，考虑题给药品的状态，是否需要加 热等反应条件，所给仪器还有哪些灵活的用途等， 可大胆改进制备装置、净化装置、收集装置、除杂
简单实验方案的设计与评价
专题七简单实验方案的设计与评价归纳整理通过实验活动，探讨研究并解决科学研究、生产、生活、环境保护中面临的一些问题是化学学科永恒的主题。
在学习中，要求同学们能根据实际情况提出问题、设计实验研究问题、解决问题，在实践活动中稳固知识、提高认识、增强能力。
1.实验方案的设计实验设计考察的开展方向是以化学实验为根底，联系科学研究、生产、生活、环境保护的实际去发现并提出问题、设计实验去探讨和解决实际问题并得出科学的发现和结论，它包括物质的制备、物质的鉴别、物质的别离、物质的组成分析、气体的净化与转化等的实验方案的设计。
设计实验方案的试题大多思考性、综合性较强，解答时必须联系自己掌握的根底知识和技能，在进展适当的类比、迁移、重组后从条件出发，找到解决问题的突破口，设计出合理的实验步骤。
2.实验方案的评价实验方案的评价包括实验原理及方案的评价、实验装置的评价、实验操作的评价、实验现象的描述与结论分析的评价等。
进展评价时一般从这几个方面入手：理论上是否正确、操作上是否简便、会不会造成环境的污染、所需药品或原料的来源是否丰富、实验方案是否平安等等。
实验评价的考察范围包括对课本中重要的化学实验方案的评价，对为解决科学研究、生产、生活、环境保护中所出现的实际问题所设计出的实验方案的评价。
问题探究问题1某工厂的废水只含硫酸镁和少量硫酸，课外活动小组以此作为课题，探讨如何从中回收纯洁的硫酸镁固体。
他们设计了两种不同的方案，请你参加讨论：(1)方案一，选用镁粉为试剂。
①往废水中逐次参加镁粉，当观察到时，说明参加镁粉的量已经足够。
此过程发生反响的化学方程式是；②接下来的操作方法依次是和；(2)方案二，选用氢氧化钠溶液为试剂。
①向废水中逐滴参加氢氧化钠溶液，当时，停顿滴入氢氧化钠溶液。
此过程发生反响的化学方程式是；②为了得到纯洁的硫酸镁溶液，接着应进展的实验操作是(请简要写出操作过程)；③……，得到硫酸镁固体。
(3)比拟两个方案，假设实验中都没有损耗，那么，最后得到的硫酸镁固体的质量是否一样? ，原因是。
综合性实验的设计与评价
剂。因为酯化反应是可逆的。根据化学平衡移动原理，增大反 应物如甲醇的浓度，可以使平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向 移动。
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Ⅰ.化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓
置特点是液体+液体混合制取气体。 反应装置应选圆底 烧瓶和分液漏斗、带导管的胶塞，收集干燥气体应加干燥 剂，应用干燥装置， 用集气瓶式的洗气瓶来干燥，最后 用向上排空气 法收集HCl。
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用铁屑和稀H2SO4反应制FeSO4的反应原理为Fe+H2SO4（稀
）
50℃水~浴80F℃eSO4+H2↑，如果H2SO4浓度太小，反应太慢
答案 Ⅰ.
Ⅱ.（1）Fe+H2SO4（稀） （2
50℃水~浴8F0e℃SO4+H2↑
（3
（4）Fe+2Fe3+ 3Fe2+
（5）减少FeSO4的损失；防止空气进入试管将Fe2+氧化为 Fe3+
（6）有浅绿色晶体析出
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考点二 物质性质实验方案的设计 【例2】 （2009·全国Ⅱ理综，28）已知氨可以与灼
热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的
装置可以实现该反应。
（1）A中加入的物质是 式是
,发生反应的化学方程
目前十七页\总数八十七页\编于九点
（2）B中加入的物质是
,其作用是
；
（3）实验时在C中观察到的现象是
；发生反应
的化学方程式是
；
（4）实验时在D中观察到的现象是
中考化学题型突破练六 实验方案的设计与评价
(2)针对小丽的猜想，同学们进行了如下实验探究：
实验方案
一
二
实验操作
与标准比色卡对比， 有有气气泡 泡产生，，溶溶液液由
预期的现象 pH＜7
由无色变为浅绿色
实验结论 废液中含有 HCl
废液中含有 HCl
实验方案
三
实验操作
预期的现象
白色沉淀
废液中含有 HCl，反应的化学方程式为 实验结论
AAggNNOO33＋＋HHCCll======AAggCCll↓＋HNO3
(3)小刘对上述探究活动思考后，认为利用酸的化学性质还可以设计不同
方案探究小丽的猜想：
操作步骤
预期的现象 实验结论
取适量废液于试管中，加入 黑黑色色粉粉末逐末渐逐溶解渐，溶溶液 金金属属氧化氧物化，物如氧，化如铜、氧氧化化铁 由解无，色溶变为液蓝由色(无现色象与 废液中含 等铜(或、碱氧，化如氢铁氧等化铜(或等)碱， 所变选为物蓝质相色对(应现) 象 有 HCl 【解如释氢与结氧论化】铜同学等们)根据以上实验与，所讨选论得物出质废相液的对主要成分是 CaCl2
(1)通过观察，甲同学很快判断锌的活动性比铁强。据你分析，甲同学依
据的实验现象是锌锌片表片面表比面铁片比表铁面产片生表的面气泡产快生的。过一会儿，他又 发现铜片表面有银气白色泡固快体附着，这说明铜铜的活的动活性动比银性强比 ，请写出 反应方程式：CCuu＋＋2A2gANgON3O=3===22AAgg＋＋CuC(uN(ON3O)3)22银。强
请选出较好方案并阐述理由：
方方案案二较二好较，好安全，环安保全环无保污染无，污原染料的，利原用料率高的。 利用率高
15．★(2019·宁夏)某实验小组的同学们在进行“二氧化碳的实验室制 取和性质”的实验活动时，产生了许多废液。于是他们在课外兴趣小组 活动时对废液的成分进行了如下探究： 【提出问题】废液的主要成分是什么？ 【猜想与假设】小红的猜想：废液中只有 CaCl2；小丽的猜想：废液中还 有 HCl。
实验方案的设计与评价
实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价1. 引言实验方案的设计与评价对于科研工作的进行起着至关重要的作用。
一个优秀的实验方案能够确保实验的可行性和有效性，准确地解答研究问题，并且能够得出可靠的结论和科学的推论。
本文将介绍实验方案的设计和评价的重要性，以及一些常用的设计原则和评价方法。
2. 实验方案的设计原则实验方案的设计应该遵循一些基本原则，以确保实验的可行性和准确性。
2.1. 目的明确一个好的实验方案首先需要明确实验的目的。
确定实验目的可以帮助研究者明确研究的问题，并且使得实验的设计更加有针对性和有效性。
2.2. 可重复性实验方案的设计应该考虑到实验的可重复性。
一个好的实验方案需要有清晰的实验步骤和详细的实验记录，以便其他研究者能够重现实验并得到相似的结果。
2.3. 控制变量在实验设计过程中，需要合理地控制实验中的变量。
通过控制变量，可以排除其他因素对实验结果的影响，从而得出准确和可靠的结论。
2.4. 参考前人研究在实验方案的设计中，研究者应该充分参考前人的研究成果和经验。
通过对已有研究的综合分析，可以避免重复已有研究并提高实验的科学性和独创性。
3. 实验方案的评价方法为了评价实验方案的有效性和科学性，可以采用以下方法进行评价。
3.1. 内部评价内部评价是指对实验方案本身的评价。
在内部评价中，可以考虑以下几个方面：- 实验设计的合理性：包括实验步骤的安排、实验对象的选择和实验条件的设置等方面。
- 实验方法的准确性：包括实验仪器的选择和校准、实验操作的规范和实验数据的收集等方面。
- 结果的可靠性和可重复性：通过对实验步骤和数据的分析，评估实验结果是否具有可靠性和可重复性。
3.2. 外部评价外部评价是指对实验方案实施过程中的结果进行评价。
在外部评价中，可以考虑以下几个方面：- 实验结果是否符合预期：通过比较实验结果和预期结果，评估实验方案的有效性和科学性。
- 结果的重要性和实际应用性：评估实验结果的重要性和实际应用性，判断实验方案是否具有实际价值和影响力。
中考化学1轮复习专题22 实验方案的设计和评价(解析版)
专题22实验方案的设计和评价【知识网络】多种仪器连接方式的设计气体制备方案的设计实验设计金属活动性顺序探究的设计混合物分离方法的设计物质性质探究实验的设计明确目的原理选择仪器药品思路方法设计装置步骤记录现象数据分析得出结论评价理论上是否可行评价操作是否简便实验评价评价是否安全可靠评价原料是否经济评价是否给环境造成污染【考点梳理】考点一、实验设计1.实验设计基本要求：（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体伤害。
（3）可行性：设计的实验方案要真正切实可行，所选药品、仪器、装置经济可靠。
（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.实验方案设计的几种思路：（1）对比实验设计：对比实验是实验设计的一种基本思路，有利于实验现象观察对比，有利于推理论证结论。
如某学生欲探究碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性，按下图进行实验。
（2）控制变量实验设计：一个问题常常受多方面的因素制约，为了研究每一个因素对问题的影响程度，常常采取控制变量法逐个检验，每一个现象只说明一个问题，换一个条件再检验。
综合各个因素对问题的影响作出综合性的判断。
如课本上燃烧条件实验设计和铁的生锈条件设计都是控制变量实验设计。
（3）综合实验设计：设计一个实验探究多方面的问题，如设计一个组合实验探究某一混合气体的成分、某一气体的性质和组成等。
3.实验设计题的类型：（1）单项实验设计题：设计实验求证某一单项问题，或求证某一规律。
设计的特点是围绕某一问题设计一个指向很单一的实验，而且实验通常一步到位。
如证明中和反应是放热反应（如下图所示）。
（2）综合实验设计题：设计实验求证多个问题，其特点是多步操作、装置复杂、现象多样。
常见的有对某气体从制取到组成、成分含量、性质、尾气处理等多项目标进行实验检验和求证。
高考化学复习考点知识突破解析77：实验方案的设计与评价 (解析版)
高考化学复习考点知识突破解析实验方案的设计与评价1．下列实验操作、现象和结论都正确且有相关性的是【答案】D【解析】本题考查有机实验设计与评价，涉及有机成分检验、性质探究，意在考查考生的实验设计与评价能力。
A项，乙酸乙酯在碱作用下水解，也会消耗碱，错误；B 项，苯在溴化铁的催化作用下与液溴发生取代反应，与溴水不发生取代反应，错误；C 项，植物油中含碳碳不饱和键，与溴发生加成反应，错误；D项，葡萄糖中含有醇羟基等，能还原高锰酸钾，正确。
2．CuI是有机合成的一种催化剂，受热易氧化。
实验室可通过向CuSO与NaI的混合溶4液中通入SO2制备CuI(2CuSO4＋2NaI＋SO2＋2H2O2CuI↓＋2H2SO4＋Na2SO4)。
下列实验原理和装置不能达到实验目的的是A．制备SO2B．制备CuI并制备少量含SO2的溶液C．将CuI与母液分离并用装置制得的含SO2的溶液洗涤沉淀D．加热干燥湿的CuI固体【答案】D【解析】A．Cu与浓硫酸在加热时发生反应生成SO2，图中固液加热装置可制备，A正确；B．硫酸铜与NaI发生氧化还原反应生成CuI、SO2，可用该装置制备CuI并制备少量含SO2的溶液，B正确；C．分离沉淀与溶液，可选该装置进行过滤，C正确；D．加热干燥湿的CuI固体，由于CuI易被氧化，因此不能用该装置加热，D错误；故合理选项是D。
3．下列实验操作、现象和结论均正确的是【答案】D【解析】A．植物油中的烃基含有碳碳双键，与溴水发生加成反应，可导致溴水褪色，褪色原因不是萃取，A错误；B．氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸，而氯气本身不具有漂白性，B错误；C．因碳酸的酸性比盐酸弱，则二氧化碳与氯化钙溶液不反应，C错误；D．晶体逐渐变白色，说明晶体失去结晶水，浓硫酸表现吸水性，D正确，答案选D。
点睛：选项D是解答的易错点，注意浓硫酸的特性理解。
浓H2SO4的性质可归纳为“五性”：即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。
专题05 试验方案的设计与评价-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍(解析版)
挑战中考化学压轴之秘籍专题05 试验方案的设计与评价【典例分析】【典例1】（2022秋•重庆期末）下列实验操作能达到目的的是（）选项实验目的实验操作A鉴别N2与CO2闻气味B鉴别O2与CH4伸入燃着的木条，观察C除去CO2中少量CO点燃D除去KCl中的KClO3加入少量MnO2，加热A．A B．B C．C D．D【答案】B【解答】解：A、N2与CO2均没有气味，用闻气味的方法不能鉴别，故选项错误。
B、向两种气体中伸入燃着的木条，能使木条燃烧更旺的是氧气，气体能燃烧的是甲烷，可以鉴别，故选项正确。
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，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，故选项错误。
D、KClO3在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气，二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，能除去杂质但引入了新的杂质二氧化锰，不符合除杂原则，故选项错误。
故选：B。
【变式1-1】（2022秋•斗门区期末）下列“家庭小实验”不能达到预期目的的是（）A．利用活性炭制作简易净水器，去除色素和异味B．向洗净的碎鸡蛋壳中加入食盐水可制二氧化碳C．用6B铅笔芯代替石墨电极连接导线D．在燃着的蜡烛火焰上方罩一个冷盘子可制得炭黑【答案】B【解答】解：A、用活性炭制作简易净水器，活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味，该选项正确。
B、碳酸钙不能和氯化钠反应，不能制取二氧化碳，该选项不正确。
C、铅笔芯中含有石墨，石墨具有良好的导电性，可以用6B铅笔芯代替石墨电极连接导线，该选项正确。
D、蜡烛不充分燃烧能够产生炭黑，在燃着的蜡烛火焰上方罩一个冷盘子可制得炭黑，该选项正确。
故选：B。
【变式1-2】（2022•南通）下列实验方案能达到实验目的的是（）A．除去CO2中混有的CO：向混合气体中通入过量氧气后点燃B．验证白磷的着火点低于红磷：按如图所示装置进行实验C．测肥皂水的pH：用玻璃棒蘸取肥皂水滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较D．配制100g质量分数为3%的氯化钠溶液：量取50mL质量分数为6%的氯化钠溶液（密度为1.04g/cm3）和50mL水（密度为1g/cm3），在烧杯中混合均勾【答案】C【解答】解：A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够通氧气点燃，这是因为除去气体中的气体杂质不能使用气体，否则会引入新的气体杂质氧气（过量的），故选项实验方案不能达到实验目的。
第18讲 实验方案的设计与评价
(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。
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；
2．(2012，河北)下列对如图所示各实验的分析不正
确的是( C )
A．甲图：说明通电时水分子发生了改变 B．乙图：棉花的作用是防止固体粉末进入导管 C．丙图：稍稍用力拉水平接触水面的玻璃板，测力计 示数变大，说明分子间存在斥力 D．丁图：向下迅速压活塞，乙醚棉球燃烧，说明做功 可以改变物体的内能
[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。
1．(2014，镇江)下列实验设计正确的是( C )
⑤实验结果是否与实验目的一致等。
(2)“绿色化学” ①原否适中；
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 ， 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
A．用食盐水除去热水瓶中的水垢
B．用淀粉溶液区别加碘食盐和无碘食盐
C．用肥皂水区分硬水和蒸馏水
D．用燃着的木条区分氮气和二氧化碳
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实验方案的设计与评价-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII实验方案的设计与评价一、实验方案的设计（一）、一个相对完整的化学实验方案一般应包括的内容有：实验名称、实验目的、实验原理、实验用品和实验步骤、实验现象记录，及结果处理、问题和讨论等。
（二）、实验方案设计的基本要求1、科学性（1）、当制备具有还原性的物质时，不能用强氧化性酸，如：①、制氢气不能用HNO3、浓H2SO4，宜用稀H2SO4等。
另外，宜用粗锌（利用原电池原理加快反应速率），不宜用纯锌（反应速率慢）。
②、同理，制H2S、HBr、HI等气体时，皆不宜用浓H2SO4。
前者宜用稀盐酸，后两者宜用浓磷酸。
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑ H3PO4 + NaBr NaH2PO4+ HBr↑（制HI用NaI）（2）、与反应进行、停滞有关的问题用CaCO3制CO2，不宜用H2SO4。
生成的微溶物CaSO4会覆盖在CaCO3表面，阻止反应进一步进行。
（3）、MnO2和浓盐酸在加热条件下反应，制备的Cl2中含HCl气体和水蒸气较多；若用KMnO4代替MnO2进行反应，由于反应不需加热，使制得的Cl2中含HCl气体和水蒸气极少。
（4）、酸性废气可用碱石灰或强碱溶液吸收，不用石灰水，因为Ca（OH）2属于微溶物质，石灰水中Ca（OH）2的含量少。
（5）、检查多个连续装置的气密性，一般不用手悟法，因为手掌热量有限。
（6）、用排水法测量气体体积时，一定要注意装置内外压强应相同。
（7）、实验室制备Al（OH）3的反应原理有两个：由Al3+制Al（OH）3，需加氨水；由AlO2-制Al（OH）3，需通CO2气体。
（8）、装置顺序中，应先除杂后干燥。
如实验室制取Cl2的装置中，应先用饱和食盐水除去HCl气体，后用浓H2SO4吸收水蒸气。
2、可行性（1）、在制备Fe（OH）2时，宜将NaOH溶液煮沸，以除去NaOH溶液中溶解的O2；其次在新制的FeSO4溶液中加一层苯，可以隔离空气中的O2，防止生成的Fe（OH）2被氧化。
（2）、实验室一般不宜采用高压、低压和低温（低于0℃）等条件。
（3）、在急用时：宜将浓氨水滴入碱石灰中制取NH3，不宜用NH4Cl与Ca （OH）2反应制取NH3；又如，宜将浓HCl滴入固体KMnO4中制备Cl2；还有将H2O2滴入MnO2中制O2，或将H2O滴入固体Na2O2中制备O2等。
（4）、收集气体的方法可因气体性质和所提供的装置而异。
（5）、尾气处理时可采用多种防倒吸的装置。
3、安全性实验设计应尽量避免使用有毒的药品和一些有危险性的实验操作，当必须使用时，应注意有毒药品的回收处理，要牢记操作中应注意的事项，以防造成环境污染和人身伤害。
（1）、制备可燃性气体，在点燃前务必认真验纯，以防爆炸！（2）、易溶于水的气体，用溶液吸收时应使用防倒吸装置。
（3）、对强氧化剂（如KClO3等）及它与强还原剂的混合物，千万不能随意研磨，以防止发生剧烈的氧化还原反应，引起人身伤害等事故。
（4）、有毒气体的制备或性质实验均应在通风橱或密闭系统中进行，尾气一般采用吸收或燃烧的处理方法。
（5）、混合或稀释时，应将密度大的液体缓慢加到密度小的液体中，以防液体飞溅。
如浓硫酸的稀释等。
（6）、用Cu制CuSO4，可先将Cu在空气中灼烧成CuO，再加稀硫酸，不宜用Cu和浓硫酸反应，以防产生有毒气体SO2。
4、节约性：实验设计应尽可能简单易行，应采用装置简单、实验步骤少、所需药品少、并能在短时间内完成的实验。
（三）、制备实验方案的设计制备实验方案的设计，对巩固元素及其化合物知识和掌握各类物质之间的相互转化关系，全面训练实验技能，培养分析问题和解决问题的能力是有益的。
制备实验方案的设计，应遵循以下原则：1、条件合适，操作方便；2、原理正确，步骤简单；3、原料丰富，价格低廉；4、产物纯净，污染物少。
即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。
（四）、性质实验方案的设计1、探索性性质实验方案的设计分析物质结构特点或从所属类型的典型代表物去推测该物质可能具有的一系列性质，而后据此分别设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。
2、验证性性质实验方案的设计对物质具备的性质去求证，关键是设计出简洁的实验方案，操作简单，现象明显，安全可行。
3、研究物质性质的基本方法和程序研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法等。
研究物质性质的基本程序：观察外观→ 预测物质性质→ 实验和观察→ 解释及结论。
4、性质实验方案设计的一般思路、程序物质的结构或属性物质的性质验证或探索物质性质的实验方案（五）、实验设计的注意事项1、药品和装置是部分或刚好给出还是有剩余若药品和装置只有部分给出，则应作必要的补充；若有剩余，则应进行筛选或淘汰。
2、题目条件有无特殊要求如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理，选择药品和装置，确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。
3、实验过程中的隐蔽性操作某些必要的操作如干燥、除杂、冷凝、尾气处理等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。
4、药品的规格有些题目要求指出药品的名称，要准确描述出来。
如硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。
此外，还应注意某些仪器的规格。
5、会画简单的实验装置图。
（六）、设计方案时思考实验顺序的选择1、思考问题的顺序（1）、围绕主要问题思考。
如选择恰当的实验路线、方法，所用药品、仪器简单，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、和存放等的问题如制取在空气中易水解的物质（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物质时，往往在装置末端接一个干燥装置，以防止空气中的水蒸气进入。
（3）、思考实验的种类及如何让合理地组装仪器，并将实验与课本实验比较、联系。
如涉及气体的制取和处理，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。
2、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。
如制有毒气体及涉及有毒气体的实验是否有尾气的处理装置。
（3）、安装顺序是否合理。
如气体净化装置中不应干燥后又经水溶液洗气。
（4）、仪器间连接顺序是否正确。
如洗气时“进气管长、出气管短”；干燥管除杂时“大口进，小口出”等。
3、实验操作的顺序（1）、连接仪器。
（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，检查气密性的方法要依装置而定。
（3）、装药品，进行实验操作。
二、实验方案的评价1、化学实验方案的评价常常是根据化学原理和实验操作原理，通过比较分析和综合的方法对化学实验原理、试剂与仪器的选用、实验基本操作极其顺序、实验步骤等的优劣进行科学的论证和评判，并能在必要时提出合理的改进意见。
如，排水法和排空气法是两种常用的收集气体的方法，从收集到的气体的纯度和干燥性看，排水法的优点是比较纯净，缺点是不干燥；排空气法的优点是比较干燥，缺点是不纯净。
2、实验评价试题的几种常见类型评价实验原理、评价实验方法、评价药品、仪器、评价实验现象和结论。
练习1、工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：[ 探究一 ]（1）、将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。
（2）、另取铁钉放入．浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①、甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。
若要确认其中的Fe2+，应先用选填序号）。
KMnO溶液a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性4②、乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2 + Br2 + 2H2O = 2 HBr + H2SO4，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。
由于此推知气体Y中SO2的体积分数为。
[ 探究二 ]分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体。
为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。
（3）、装置B中试剂的作用是。
（4）、认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学方程式表示）。
（5）、为确认Q的存在，需在装置中添加M于（选填序号）。
a． A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间（6）、如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是。
（7）、若要测定限定体积气体Y中的H2含量（标准状况下约有28ml H2），除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法做出判断并说明理由。
2、已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题：（1）、A中加入的物质是______________________，发生反应的化学方程式是 ________________________________ ______；（2）、B中加入的物质是_____________，其作用是________________________；（3）、实验时在C中观察到得现象是______________________________，发生反应的化学方程式是_____________________________________；(4) 实验时在D中观察到得现象是__________________________________，D 中收集到的物质是_____________，检验该物质的方法和现象是_____________________。
3、某研究小组利用装置探究温度对CO 还原Fe 2O 3的影响 (固定装置略)（1）、MgCO 3的分解产物为 。
（2）、装置C 的作用是 ，处理尾气的方法为 。
（3）、将研究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D 加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。
两组分别用产物进行以下实验：步骤 操作甲组现象 乙组现象 1 取黑色粉末加入盐酸溶解，无气泡 溶解，有气泡 2取步骤1中溶液，滴加K 3[Fe(CN)6]溶液蓝色沉淀蓝色沉淀3 取步骤1中溶液，滴加KSCN 溶液变红无现象4取步骤3溶液中滴加新制氯水红色褪去先变红，后褪色①、乙组得到的黑色粉末是 。
②、甲组步骤1中反应的离子方程式为 。
③、乙组步骤4中，溶液变红的原因为 ，溶液褪色可能的原因及其验证方法为 。
④、从实验安全考虑，题图装置可采取的改进措施是 。
4、现拟用下图所示装置（尾气处理部分略）来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品（混有CuO 粉末）中金属铜的含量。