第69讲 简单实验方案的设计与评价（学案）-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案（新高考专用）

第69讲 简单实验方案的设计与评价 问题的态度：问则少；辩则明 2025届高三化学第一轮复习 第69讲 简单实验方案的设计与评价 走自己的路，让别人说去！——但丁 复习目标 1．能判断所给的实验操作、现象、结论是否匹配。 2．能分析气体制备、收集、除杂方案设计与评价是否正确。 3．能根据实验目的判断设计实验方案是否合理。 一般解题思路 审题 明确实验目的及原理 审清题中每个选项所给实验的实验目的，分析其实验的原理或化学反应的正确性 析题 分析所选试剂及添加顺序 分析所选用的化学试剂及试剂的添加顺序能否达到实验目的 分析仪器的选用及使用 分析所选仪器能否达到实验目的，分析仪器的使用操作是否正确及错误会造成的影响 解题 综合分析筛选答案 比对题目所给试剂及操作，筛选最佳答案 解题基本原则 科学性原则 设计实验的科学性是指设计实验的原理正确、程序合理、方法得当。如鉴别BaSO3和BaSO4沉淀是否溶于酸时，如果选用HNO3等具有氧化性的酸就不符合科学性原则 安全性原则 设计实验时应尽量避免选择有毒、有害的化学药品；尽量避免设计具有危险性的实验操作，并且对实验中可能存在的安全隐患采取必要的措施，如装置气密性的检查、可燃性气体的检验、蒸馏操作中在蒸馏的液体中放入沸石等 可行性原则 可行性原则是指实验设计应切实可行，具备可操作性，也就是说所选用的化学药品、实验仪器和实验方法等在中学实验室中能够进行 实验装置的可行性评价的一般思路 分析原理 根据实验目的，分析原理或反应是否合理 判断试剂 根据原理或反应，判断试剂选择是否正确 分析装置 分析仪器选择，仪器连接，仪器中气体进出口和安全问题等 【问题解决1】 判断下列有关物质检验“操作、现象、结论”的逻辑关系是否正确(划“√”或“×”号)。 实验操作及现象 结论 是否正确 解释 (1) 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 一定是钠盐，该溶液中一定不含有K＋ (2) 向乙醇中加入浓硫酸，加热，溶液变黑，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 该气体是乙烯 (3) 向溶液X中滴加NaOH稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 溶液X中无NH (4) 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y，试纸变蓝 该气体是Cl2 (5) 将某气体通入品红溶液中，品红褪色 该气体一定是SO2 (6) 向溶液Y中滴加硝酸，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成 Y中一定含有SO (7) 向CH2＝CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 该有机物中含有碳碳双键 (8) 蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X，有白烟产生 X一定是浓盐酸 (9) 向淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2并加热，无砖红色沉淀 说明淀粉未水解 (10) 向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含Fe2＋ (11) 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现浅黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 (12) 将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3 (13) 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红 Fe(NO3)2晶体已氧化变质 (14) 向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊 该溶液一定是碳酸盐溶液 物质检验类分析评价 离子检验 三法——气体法、沉淀法、显色法。关注——检验试剂的选择、试剂加入的顺序及是否需加热 气体检验 注意——不同的气体与同一试剂反应，可能产生相同的现象 有机物检验 注意——不同官能团可能与同一试剂均能发生反应 1．下列物质检验实验设计所选用的试剂正确的是 选项 待检验物质 所用试剂 A 海水中的碘元素 淀粉溶液 B SO2气体 澄清石灰水 C 溶液中的Cu2＋ 氨水 D 溶液中的NH NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸 2．根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是 选项 实验目的 实验及现象 结论 A 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 B 探究Na2SO3固体样品是否变质 取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀产生 样品已经变质 C 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体 乙醇中含有水 D 检验X溶液中是否含有Fe2＋ 向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色 X溶液中一定含有Fe2＋ 3．（2023·江苏各地模拟重组）下列对检测离子的措施描述错误的是 A．用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，则溶液中可能含有K＋ B．向含Al3＋的氯化镁溶液中加入过量MgO，过滤得到MgCl2溶液 C．将某气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，不能证明原气体是CO2 D．利用酸性高锰酸钾溶液检测Fe2＋时，可以通过紫红色是否褪去判断 【问题解决2】 实验装置 易错点或注意事项 实验装置 易错点或注意事项 ①______在容量瓶中溶解溶质 ②玻璃棒要靠在刻度线______，而不是刻度线以上 ①温度计水银球的位置应位于______ ②水流方向为自___而___ ③为防止______应加碎瓷片或沸石 ①用玻璃棒______ ②漏斗末端紧靠烧杯______ ①反应的试管口要____________倾斜 ②制备NH3时棉花的作用是_______ ____________________ ①分液漏斗末端紧靠烧杯内壁 ②下层液体从______流出，上层液体从______倒出 若①中为挥发性酸，通入③之前要把________________________除去，如验证酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 实验操作及装置的评价与分析 评价类型 评价主要内容 对装置仪器组合评价 仪器选用及组合、分离与仪器的选用、常见仪器的使用等 对常见实验操作评价 装置的气密性检查、实验步骤与操作、实验中现象与反应、洗气与干燥、尾气处理 对实验条件和安全评价 安全检查与操作、防倒吸措施、防氧化措施、控温措施、防水解措施等 1．（2024·南京外国语中学模拟）化学是实验的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是 A B C D 制备Fe(OH)3胶体 配制溶液时移液 探究CH4与Cl2的取代反应 进行喷泉实验 2．（2024·靖江模拟）在下图所示的装置中进行相关实验。关于该实验的说法正确的是 A．装置图A可用于精确测定酸碱反应的中和热 B．装置图B可用于验证原电池原理 C．装置图C可测定未知氢氧化钠溶液的浓度 D．装置图D可用于粗铜的提纯 3．下列装置或操作设计合理，且能达到相应实验目的的是 【问题解决3】 判断下列有关原理或性质实验中“操作、现象、结论”的描述逻辑关系是否正确(划“√”或“×”号)。 实验操作及现象 实验结论 是否正确 解释 (1) 先将硫代硫酸钠与硫酸两种溶液混合后再用水浴加热，观察出现浑浊所用的时间 探究温度对化学反应速率的影响 (2) 向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出 蛋白质均发生变性 (3) 向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，产生白色浑浊 酸性： 醋酸＞碳酸＞苯酚 (4) 向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1 mol·L－1 H2SO4，试管口出现红棕色气体 溶液中NO被Fe2＋还原为NO2 (5) 向NaCl和NaI稀溶液中滴加少量AgNO3溶液，先出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) (6) 向盛有KI3溶液的两试管中分别加入淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝色，后者有黄色沉淀生成 KI3溶液中存在平衡：II2＋I－ (7) 向NaHS溶液中滴入酚酞，溶液变红色 HS－水解程度大于其电离程度 性质或原理探究类实验方案的评价 1．“实验操作及现象、结论”逻辑关系混乱 ①关系项(实验和现象)与推论项(结论或解释)之间出现逻辑混乱(或没有逻辑关系)。 ②实验操作本身设计错误或不严密。 例1 操作 现象 结论 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH 前者pH比后者的大 非金属性：S＞C 错误原因：关系项与推论项之间没有逻辑关系。 操作(实验的主题是测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH)和现象(实验的结果是前者pH比后者的大)没问题，但是并不能得出该结论(非金属性：S＞C)。 非金属性：S＞C，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2SO4＞H2CO3 例2 操作 现象 结论 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液 未出现淡黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 错误原因：实验方案设计错误，推出错误结论。 NaOH与AgNO3溶液反应生成的AgOH极不稳定，易分解生成褐色、微溶于水的Ag2O，干扰Br－的检验。 正确操作：溴乙烷与NaOH溶液共热后，先加入稀硝酸中和NaOH后，再滴加AgNO3溶液 实验操作与实验目的是这类题目的变形，本质还是实验评价，即实验设计能否达到实验目的。 2．性质或原理探究类简单实验方案设计常考点 （1）探究物质氧化性或还原性的强弱。 （2）探究物质酸性的强弱。 （3）探究物质的其他特殊性质，如漂白性、不稳定性。 （4）探究物质溶解能力（溶解度）的大小。 （5）探究化学反应是否为可逆反应。 3．性质或原理探究类实验方案评价的一般思路 （1）理论依据是否正确（物质的性质、化学原理等）。 （2）是否注意控制变量。 （3）实验操作是否规范。 （4）实验现象与结论是否具有因果关系。 1．（2022·江苏卷）室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 Fe2＋具有还原性 B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 C 向盛有淀粉碘化钾溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强 D 用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质 2．（2024·南京、盐城模拟）下列探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 室温下，测定浓度均为0.1 mol·L－1的CH3COONa、NH4Cl溶液的pH 比较室温下CH3COOH和NH3·H2O的电离能力 B 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水，观察现象 浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体 C 将少量Fe3O4溶于过量热浓盐酸中，再滴加几滴KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 Fe3O4中含Fe2＋ D 向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液，振荡后静置分液 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯 1．（2023·盐城中学）用下列装置进行相应实验，其中能达到实验目的的是 A．图甲：Cu和浓硫酸反应制取少量SO2气体 B．图乙：除去NaHCO3固体中的少量Na2CO3 C．图丙：蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 D．图丁：分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层 2．（2023·浙江1月选考）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 选项 实验方案 现象 结论 A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱 B 向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁 D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe(OH)3胶体，再聚集成Fe(OH)3沉淀 3．（2023·苏州期末）室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用pH计测量浓度均为0.1 mol·L－1的NaCN溶液和CH3COONa溶液的pH，比较溶液pH大小 酸性：CH3COOH＞HCN B 向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，观察颜色变化 Fe2O3全部被还原 C 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 D 向KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，观察沉淀颜色 溶解度：AgI＜AgCl 4．（2024·连云港期中调研）室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 探究方案 A 氯水中是否含有Cl2 向淀粉－KI试纸上滴加几滴新制氯水，观察试纸的颜色变化 B 比较CH3COOH和H2SO3的酸性 用pH计测量相同浓度CH3COONa和Na2SO3溶液的pH C 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化 D 配制银氨溶液 向洁净的试管中加入1 mL 2％氨水，然后边振荡试管边逐滴加入2％AgNO3溶液 5．（2023·江苏统考模拟）下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 将硫酸钡粉末和碳酸钠饱和溶液混合，充分振荡、静置，取上层清液1～2 mL，滴加盐酸和BaCl2溶液，观察是否有沉淀产生 探究BaSO4和BaCO3的溶度积常数相对大小 B 将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中，观察溶液颜色的变化 探究还原性：SO2＞I－ C 向过氧化氢和氯化钡混合液中滴加亚硫酸钠溶液，观察是否产生沉淀 探究过氧化氢能否将亚硫酸盐氧化 D 加热溴乙烷和氢氧化钠－乙醇混合溶液，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，观察溶液颜色的变化 探究溴乙烷在此条件下发生取代反应还是发生消去反应 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$第69讲 简单实验方案的设计与评价 问题的态度：问则少；辩则明 2025届高三化学第一轮复习 第69讲 简单实验方案的设计与评价 走自己的路，让别人说去！——但丁 复习目标 1．能判断所给的实验操作、现象、结论是否匹配。 2．能分析气体制备、收集、除杂方案设计与评价是否正确。 3．能根据实验目的判断设计实验方案是否合理。 教学重点难点 认识简单实验方案设计与评价解题的一般思路。 教学方法 讨论、归纳 教学过程 一般解题思路 审题 明确实验目的及原理 审清题中每个选项所给实验的实验目的，分析其实验的原理或化学反应的正确性 析题 分析所选试剂及添加顺序 分析所选用的化学试剂及试剂的添加顺序能否达到实验目的 分析仪器的选用及使用 分析所选仪器能否达到实验目的，分析仪器的使用操作是否正确及错误会造成的影响 解题 综合分析筛选答案 比对题目所给试剂及操作，筛选最佳答案 解题基本原则 科学性原则 设计实验的科学性是指设计实验的原理正确、程序合理、方法得当。如鉴别BaSO3和BaSO4沉淀是否溶于酸时，如果选用HNO3等具有氧化性的酸就不符合科学性原则 安全性原则 设计实验时应尽量避免选择有毒、有害的化学药品；尽量避免设计具有危险性的实验操作，并且对实验中可能存在的安全隐患采取必要的措施，如装置气密性的检查、可燃性气体的检验、蒸馏操作中在蒸馏的液体中放入沸石等 可行性原则 可行性原则是指实验设计应切实可行，具备可操作性，也就是说所选用的化学药品、实验仪器和实验方法等在中学实验室中能够进行 实验装置的可行性评价的一般思路 分析原理 根据实验目的，分析原理或反应是否合理 判断试剂 根据原理或反应，判断试剂选择是否正确 分析装置 分析仪器选择，仪器连接，仪器中气体进出口和安全问题等 【问题解决1】 判断下列有关物质检验“操作、现象、结论”的逻辑关系是否正确(划“√”或“×”号)。 实验操作及现象 结论 是否正确 解释 (1) 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色 一定是钠盐，该溶液中 一定不含有K＋ (2) 向乙醇中加入浓硫酸，加热，溶液变黑，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 该气体是乙烯 (3) 向溶液X中滴加NaOH稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 溶液X中无NH (4) 用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y，试纸变蓝 该气体是Cl2 (5) 将某气体通入品红溶液中，品红褪色 该气体一定是SO2 (6) 向溶液Y中滴加硝酸，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成 Y中一定含有SO (7) 向CH2＝CHCHO中滴入酸性KMnO4溶液，溶液褪色 该有机物中含有碳碳双键 (8) 蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X，有白烟产生 X一定是浓盐酸 (9) 向淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2并加热，无砖红色沉淀 说明淀粉未水解 (10) 向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色 该溶液中一定含Fe2＋ (11) 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现浅黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 (12) 将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀 此沉淀是BaSO3 (13) 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红 Fe(NO3)2晶体已氧化变质 (14) 向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊 该溶液一定是碳酸盐溶液 【答案】(1)× NaOH焰色试验火焰也是黄色，检验钾元素要透过蓝色钴玻璃，透过蓝色钴玻璃火焰呈紫色说明含有钾元素，否则不含有 (2)× 未反应的乙醇、生成的乙烯、SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色 (3)× NH3极易溶于水，在溶液中加入NaOH稀溶液，生成的氨水浓度小，不加热时NH3不会挥发出来 (4)× 淀粉碘化钾试纸检验的是具有强氧化性的气体，Y可能是Cl2，也可能是O3、NO2等气体 (5)× O3、Cl2也能使品红褪色 (6)× 若溶液Y中含有SO，滴加硝酸时能被氧化成SO，加入BaCl2也会有白色沉淀产生 (7)× 碳碳双键和醛基都能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故用KMnO4溶液无法证明分子中含有碳碳双键 (8)× 只要是挥发性的浓酸遇蘸有浓氨水的玻璃棒都能产生白烟，浓盐酸、浓硝酸都符合 (9)× 稀硫酸在淀粉水解实验中作催化剂，在未中和硫酸的情况下加入的新制的Cu(OH)2会与硫酸反应生成CuSO4，在加热时得不到沉淀，应该先加氢氧化钠中和硫酸后再加新制的Cu(OH)2 (10)√ Fe2＋的检验方法正确 (11)× NaOH与AgNO3溶液反应生成的AgOH极不稳定，分解生成棕褐色的氧化银，干扰溴离子的检验，应该先加稀硝酸中和NaOH后再加AgNO3溶液 (12)× H2SO3是中强酸，电离出的H＋与溶液中的NO能将SO氧化成SO，故该白色沉淀是BaSO4 (13)× 在Fe(NO3)2中加入稀硫酸后，Fe2＋能被H＋、NO(两者同时存在相当于HNO3)氧化成Fe3＋而干扰实验 (14)× 碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐溶液也有相同现象 物质检验类分析评价 离子检验 三法——气体法、沉淀法、显色法。关注——检验试剂的选择、试剂加入的顺序及是否需加热 气体检验 注意——不同的气体与同一试剂反应，可能产生相同的现象 有机物检验 注意——不同官能团可能与同一试剂均能发生反应 1．下列物质检验实验设计所选用的试剂正确的是 选项 待检验物质 所用试剂 A 海水中的碘元素 淀粉溶液 B SO2气体 澄清石灰水 C 溶液中的Cu2＋ 氨水 D 溶液中的NH NaOH溶液，湿润的蓝色石蕊试纸 【答案】C 【解析】A项，淀粉遇碘单质才会变蓝，海水中的碘元素主要是以离子的形式存在，无法检验，错误；B项，SO2气体和CO2气体均可使澄清石灰水变浑浊，错误；C项，铜离子可以和氨水先生成氢氧化铜蓝色沉淀，再与氨水结合生成铜氨配离子[Cu(NH3)4]2＋，可以检验，正确；D项，氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，错误。 2．根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是 选项 实验目的 实验及现象 结论 A 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去 铁锈中含有二价铁 B 探究Na2SO3固体样品是否变质 取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀产生 样品已经变质 C 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体 乙醇中含有水 D 检验X溶液中是否含有Fe2＋ 向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色 X溶液中一定含有Fe2＋ 【答案】B 【解析】A项，浓盐酸也能与KMnO4发生反应，使溶液紫色褪去，错误；B项，加入稀盐酸，亚硫酸根离子会转化为二氧化硫气体，加入氯化钡生成的沉淀只能是硫酸钡沉淀，可以说明样品已经变质，正确；C项，乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气，错误；D项，先滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红，说明加入KSCN溶液前溶液中存在Fe3＋，但不能确定Fe3＋是否由Fe2＋氧化而来，错误。 3．（2023·江苏各地模拟重组）下列对检测离子的措施描述错误的是 A．用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，则溶液中可能含有K＋ B．向含Al3＋的氯化镁溶液中加入过量MgO，过滤得到MgCl2溶液 C．将某气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，不能证明原气体是CO2 D．利用酸性高锰酸钾溶液检测Fe2＋时，可以通过紫红色是否褪去判断 【答案】D 【解析】A项，需要通过蓝色钴玻璃观察，才能判断有无K＋，火焰呈黄色，则溶液可能中有K＋，正确；B项，加入过量MgO调节溶液的pH，可以生成Al(OH)3沉淀，过滤得到MgCl2溶液，正确；C项，向澄清石灰水中通入SO2，溶液也会变浑浊，故不能证明原气体是CO2，正确；D项，溶液中可能有其他还原性离子使酸性KMnO4溶液褪色，不能据此判断溶液中含有Fe2＋，错误。 【问题解决2】 实验装置 易错点或注意事项 实验装置 易错点或注意事项 ①不能在容量瓶中溶解溶质 ②玻璃棒要靠在刻度线以下，而不是刻度线以上 ①温度计水银球的位置应位于支管口 ②水流方向为自下而上 ③为防止暴沸应加碎瓷片或沸石 ①用玻璃棒引流 ②漏斗末端紧靠烧杯内壁 ①反应的试管口要略向下倾斜 ②制备NH3时棉花的作用是防止氨气与空气对流 ①分液漏斗末端紧靠烧杯内壁 ②下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出 若①中为挥发性酸，通入③之前要把挥发出的①中的气体除去，如验证酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚 实验操作及装置的评价与分析 评价类型 评价主要内容 对装置仪器组合评价 仪器选用及组合、分离与仪器的选用、常见仪器的使用等 对常见实验操作评价 装置的气密性检查、实验步骤与操作、实验中现象与反应、洗气与干燥、尾气处理 对实验条件和安全评价 安全检查与操作、防倒吸措施、防氧化措施、控温措施、防水解措施等 1．（2024·南京外国语中学模拟）化学是实验的科学，下列有关实验设计不能达到目的的是 A B C D 制备Fe(OH)3胶体 配制溶液时移液 探究CH4与Cl2的取代反应 进行喷泉实验 【答案】C 【解析】A项，向沸水中滴加几滴饱和的硝酸铁溶液，继续加热煮沸至液体呈红褐色，停止加热，可以制得Fe(OH)3胶体，不符合题意；B项，该图示操作可以配制100 mL一定物质的量浓度的溶液，不符合题意；C项，CH4和Cl2发生取代反应，应该用漫射光照射混合气体，不能用强光照射，以免发生爆炸，符合题意；D项，将胶头滴管中的NaOH溶液挤入圆底烧瓶，SO2和NaOH溶液反应，烧瓶中压强减小，和外界大气之间产生压强差，能够形成喷泉，不符合题意。 2．（2024·靖江模拟）在下图所示的装置中进行相关实验。关于该实验的说法正确的是 A．装置图A可用于精确测定酸碱反应的中和热 B．装置图B可用于验证原电池原理 C．装置图C可测定未知氢氧化钠溶液的浓度 D．装置图D可用于粗铜的提纯 【答案】B 【解析】A项，装置图A缺少环形玻璃搅拌棒，且小烧杯与大烧杯的上沿未平齐，错误；B项，装置图B锌作负极失电子生成锌离子，铜作正极，铜离子得电子生成铜，可用于验证原电池反应原理，正确；C项，装置图C盐酸应使用酸式滴定管盛装，错误；D项，装置图D为电解装置，粗铜作阳极，精铜作阴极，错误。 3．下列装置或操作设计合理，且能达到相应实验目的的是 【答案】C 【解析】A项，蒸馏实验时应该使用直形冷凝管，错误；B项，稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶，附着在大理石表面，阻碍反应的进行，错误；C项，虽然乙醇易挥发，但是乙醇不能与溴的四氯化碳溶液反应，而烯烃能与Br2发生加成反应，所以可以通过溴的四氯化碳溶液颜色变化来证明溴乙烷发生消去反应生成烯烃，正确；D项，CO2和SO2均可与Na2CO3溶液反应，错误。 【问题解决3】 判断下列有关原理或性质实验中“操作、现象、结论”的描述逻辑关系是否正确(划“√”或“×”号)。 实验操作及现象 实验结论 是否正确 解释 (1) 先将硫代硫酸钠与硫酸两种溶液混合后再用水浴加热，观察出现浑浊所用的时间 探究温度对化学反应速率的影响 (2) 向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出 蛋白质均发生变性 (3) 向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，产生白色浑浊 酸性： 醋酸＞碳酸＞苯酚 (4) 向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1 mol·L－1 H2SO4，试管口出现红棕色气体 溶液中NO被Fe2＋还原为NO2 (5) 向NaCl和NaI稀溶液中滴加少量AgNO3溶液，先出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI) (6) 向盛有KI3溶液的两试管中分别加入淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝色，后者有黄色沉淀生成 KI3溶液中存在平衡：II2＋I－ (7) 向NaHS溶液中滴入酚酞，溶液变红色 HS－水解程度 大于其电离程度 【答案】(1)× 探究温度对化学反应速率的影响，要先将两溶液分别加热到所需要的温度后再混合，若先混合则会发生反应，影响实验的判断，且需设置对照实验 (2)× 向蛋白质溶液中加入饱和氯化钠溶液发生盐析 (3)× 醋酸具有挥发性，生成的CO2气体中混有挥发出的醋酸，苯酚钠变浑浊可能是因为CO2，也可能是因为醋酸，无法比较碳酸与苯酚的酸性强弱 (4)× 还原产物是NO，在试管口被空气中的氧气氧化为NO2 (5)× NaCl和NaI溶液的浓度未知，无法比较Ksp大小 (6)√ 使淀粉溶液显蓝色的一定是I2，与AgNO3反应生成黄色沉淀的是I－，所以KI3溶液中存在I2和I－，故可推知I存在平衡 (7)√ HS－水解生成OH－：HS－＋H2OH2S＋OH－，HS－电离生成H＋：HS－S2－＋H＋，溶液呈碱性，说明HS－的水解程度大于其电离程度 性质或原理探究类实验方案的评价 1．“实验操作及现象、结论”逻辑关系混乱 ①关系项(实验和现象)与推论项(结论或解释)之间出现逻辑混乱(或没有逻辑关系)。 ②实验操作本身设计错误或不严密。 例1 操作 现象 结论 测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH 前者pH比后者的大 非金属性：S＞C 错误原因：关系项与推论项之间没有逻辑关系。 操作(实验的主题是测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH)和现象(实验的结果是前者pH比后者的大)没问题，但是并不能得出该结论(非金属性：S＞C)。 非金属性：S＞C，则最高价氧化物对应的水化物的酸性：H2SO4＞H2CO3 例2 操作 现象 结论 溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液 未出现淡黄色沉淀 溴乙烷未发生水解 错误原因：实验方案设计错误，推出错误结论。 NaOH与AgNO3溶液反应生成的AgOH极不稳定，易分解生成褐色、微溶于水的Ag2O，干扰Br－的检验。 正确操作：溴乙烷与NaOH溶液共热后，先加入稀硝酸中和NaOH后，再滴加AgNO3溶液 实验操作与实验目的是这类题目的变形，本质还是实验评价，即实验设计能否达到实验目的。 2．性质或原理探究类简单实验方案设计常考点 （1）探究物质氧化性或还原性的强弱。 （2）探究物质酸性的强弱。 （3）探究物质的其他特殊性质，如漂白性、不稳定性。 （4）探究物质溶解能力（溶解度）的大小。 （5）探究化学反应是否为可逆反应。 3．性质或原理探究类实验方案评价的一般思路 （1）理论依据是否正确（物质的性质、化学原理等）。 （2）是否注意控制变量。 （3）实验操作是否规范。 （4）实验现象与结论是否具有因果关系。 1．（2022·江苏卷）室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化 Fe2＋具有还原性 B 向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 C 向盛有淀粉碘化钾溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化 Br2的氧化性比I2的强 D 用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比较溶液pH大小 CH3COOH是弱电解质 【答案】D 【解析】A项，向FeSO4溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴氯水，溶液变红，说明溶液中有Fe3＋生成，氯水能将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe2＋作还原剂，具有还原性，正确；B项，SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，加热，溶液又恢复红色，说明SO2的漂白具有暂时性和不彻底性等特点，正确；C项，Br2可以将KI氧化成I2，淀粉溶液遇I2变蓝，该反应中，Br2是氧化剂，I2是氧化产物，同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则氧化性：Br2＞I2，正确；D项，没有给出醋酸和盐酸的浓度，故不能通过比较pH的大小得出CH3COOH是弱电解质的结论，错误。 2．（2024·南京、盐城模拟）下列探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 室温下，测定浓度均为0.1 mol·L－1的CH3COONa、NH4Cl溶液的pH 比较室温下CH3COOH和NH3·H2O的电离能力 B 将浓硫酸和灼热木炭反应产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水，观察现象 浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体 C 将少量Fe3O4溶于过量热浓盐酸中，再滴加几滴KMnO4溶液，观察溶液颜色变化 Fe3O4中含Fe2＋ D 向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液，振荡后静置分液 提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯 【答案】A 【解析】A项，CH3COONa水解显碱性，NH4Cl水解显酸性，通过测定pH可以计算水的电离程度，从而确定二者的水解程度，进而比较室温下CH3COOH和NH3·H2O的电离能力大小，正确；B项，品红溶液可以检验SO2的存在，饱和NaHCO3溶液可以除去SO2，二氧化硫与碳酸氢钠反应产生二氧化碳，澄清石灰水变浑浊无法确定是否是浓硫酸和木炭反应产生了CO2气体，错误；C项，浓盐酸也可以被高锰酸钾溶液氧化生成氯气，并使其褪色，故无法证明Fe3O4中含Fe2＋，错误；D项，乙酸乙酯在NaOH溶液中可以水解为乙酸钠和乙醇，故无法提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯，错误。 表格型实验方案设计与评价的解题流程 1．（2023·盐城中学）用下列装置进行相应实验，其中能达到实验目的的是 A．图甲：Cu和浓硫酸反应制取少量SO2气体 B．图乙：除去NaHCO3固体中的少量Na2CO3 C．图丙：蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 D．图丁：分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层 【答案】D 【解析】A项，缺少加热装置，错误；B项，NaHCO3受热易分解，会导致主体物质被除去，错误；C项，NH4Cl受热易分解，不能用蒸干NH4Cl饱和溶液的方法制备NH4Cl晶体，错误。 2．（2023·浙江1月选考）探究铁及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是 选项 实验方案 现象 结论 A 向FeCl2溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2＋的氧化能力比Zn2＋弱 B 向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3＋与SCN－的反应不可逆 C 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有＋3价铁 D 向沸水中逐滴加5～6滴饱和FeCl3溶液，持续煮沸 溶液先变成红褐色再析出沉淀 Fe3＋先水解得Fe(OH)3胶体，再聚集成Fe(OH)3沉淀 【答案】D 【解析】A项，FeCl2溶液中加入Zn片，Fe2＋＋Zn＝Zn2＋＋Fe，溶液由浅绿色变为无色，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋强，由于Zn在空气被氧化表面有一层ZnO，因此FeCl2溶液中加入Zn片，短时间内无明显现象，错误；B项，溶液变成血红色的原因，Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，与SO和K＋无关，错误；C项，铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子，则溶液呈绿色，错误；D项，向沸水中滴加饱和氯化铁溶液，制取Fe(OH)3胶体，继续加热则胶体因聚沉变为沉淀，正确。 3．（2023·苏州期末）室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用pH计测量浓度均为0.1 mol·L－1的NaCN溶液和CH3COONa溶液的pH，比较溶液pH大小 酸性：CH3COOH＞HCN B 向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，观察颜色变化 Fe2O3全部被还原 C 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，观察溶液颜色变化 SO2具有漂白性 D 向KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，观察沉淀颜色 溶解度：AgI＜AgCl 【答案】A 【解析】A项，若相同浓度的氰酸钠溶液的pH大于醋酸钠溶液，说明氰酸根离子在溶液中的水解程度大于醋酸根离子，由盐类水解规律可知，氢氰酸的酸性弱于醋酸，正确；B项，若氧化铁未完全还原，则加入稀盐酸时，氧化铁溶于稀盐酸得到的铁离子与铁反应生成亚铁离子，滴入硫氰化钾溶液，溶液不会变为红色，故观察溶液颜色变化不能确定氧化铁是否全部被还原，错误；C项，将二氧化硫通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，溶液红色褪去，说明二氧化硫是酸性氧化物，不能说明二氧化硫具有漂白性，错误；D项，未明确氯化钾和碘化钾的浓度，向混合溶液中滴加硝酸银溶液，观察沉淀颜色不能比较碘化银和溴化银的溶解度大小，错误。 4．（2024·连云港期中调研）室温下，下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 探究方案 A 氯水中是否含有Cl2 向淀粉－KI试纸上滴加几滴新制氯水，观察试纸的颜色变化 B 比较CH3COOH和H2SO3的酸性 用pH计测量相同浓度CH3COONa和Na2SO3溶液的pH C 探究维生素C的还原性 向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化 D 配制银氨溶液 向洁净的试管中加入1 mL 2％氨水，然后边振荡试管边逐滴加入2％AgNO3溶液 【答案】C 【解析】A项，新制氯水中含HClO，具有强氧化性，也能将碘离子氧化为碘单质，该实验方案不能达到探究目的，错误；B项，强碱弱酸盐的水解程度越大，溶液的pH越大，用pH计测量相同浓度CH3COONa和Na2SO3溶液的pH，可比较CH3COOH和HSO3－的酸性大小，错误；C项，向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，溶液由黄色变为浅绿色，可知维生素C具有还原性，正确；D项，配制银氨溶液的操作为向硝酸银溶液中逐滴加入氨水，并不断振荡试管，直至生成的白色沉淀恰好消失，错误。 5．（2023·江苏统考模拟）下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 将硫酸钡粉末和碳酸钠饱和溶液混合，充分振荡、静置，取上层清液1～2 mL，滴加盐酸和BaCl2溶液，观察是否有沉淀产生 探究BaSO4和BaCO3的溶度积常数相对大小 B 将二氧化硫气体通入碘和淀粉的混合溶液中，观察溶液颜色的变化 探究还原性：SO2＞I－ C 向过氧化氢和氯化钡混合液中滴加亚硫酸钠溶液，观察是否产生沉淀 探究过氧化氢能否将亚硫酸盐氧化 D 加热溴乙烷和氢氧化钠－乙醇混合溶液，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中，观察溶液颜色的变化 探究溴乙烷在此条件下发生取代反应还是发生消去反应 【答案】B 【解析】A项，硫酸钡粉末和碳酸钠饱和溶液混合，会有部分硫酸钡转化为碳酸钡，上层清液中含有硫酸根离子和碳酸根离子，滴加盐酸时碳酸根离子反应生成二氧化碳气体，再加氯化钡溶液会生成硫酸钡沉淀，无法比较硫酸钡和碳酸钡溶度积常数的相对大小，错误；B项，二氧化硫通入碘和淀粉混合溶液中，若蓝色逐渐褪去，则发生反应：I2＋SO2＋2H2O＝2HI＋H2SO4，其中二氧化硫是还原剂，故还原性：SO2＞I－，正确；C项，亚硫酸钠与氯化钡溶液可以发生反应生成亚硫酸钡沉淀，无法证明过氧化氢能否将亚硫酸盐氧化，错误；D项，溴乙烷发生取代反应，生成的溴化氢气体，以及发生消去反应生成的乙烯气体都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，且挥发出的乙醇也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$