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

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

A B

D

E F G

1、○2的仪器名称： （1）写出图中标号为○

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

（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）