第12章 第65讲 简单实验方案的设计与评价（word练习）-【金版新学案】2026年新高考化学高三总复习大一轮复习（单选）

课时测评65　简单实验方案的设计与评价 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1.(2024·甘肃卷)下列实验操作、现象和结论相对应的是(　　) 选项 实验操作、现象 结论 A 用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液，试纸变红 该溶液是酸溶液 B 用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的气味 该织物含蛋白质 C 乙醇和浓硫酸加热，产生的气体使溴水褪色 该气体是乙烯 D 氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液，生成沉淀 氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强 答案：B 解析：用蓝色石蕊试纸检验某无色溶液，试纸变红，该溶液显酸性，但不一定是酸溶液，也有可能是显酸性的盐溶液，A项不符合题意；蛋白质灼烧后有类似烧焦羽毛的味道，若用酒精灯灼烧织物产生类似烧焦羽毛的味道，说明该织物含有蛋白质，B项符合题意；乙醇和浓硫酸加热，会产生很多产物，如加热温度在170 ℃，主要产物为乙烯；如加热温度在140 ℃，主要产物为二乙醚；同时乙醇可在浓硫酸作用下脱水生成碳单质，继续和浓硫酸在加热条件下产生二氧化碳、二氧化硫等，其中的产物二氧化硫也能使溴水褪色，不能说明产生的气体就是乙烯，C项不符合题意；氯化镁溶液中滴入氢氧化钠溶液，会发生复分解反应，生成难溶的氢氧化镁，与氢氧化钠和氢氧化镁的碱性无关，不能由此得出氢氧化钠的碱性比氢氧化镁强，D项不符合题意。 2.下列实验设计不能达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验设计 A 检验溶液中FeSO4是否被氧化 取少量待测液，滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化 B 净化实验室制备的Cl2 气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓H2SO4的洗气瓶 C 测定NaOH溶液的pH 将待测液滴在湿润的pH试纸上，与标准比色卡对照 D 工业酒精制备无水乙醇 工业酒精中加生石灰，蒸馏 答案：C 解析：若Fe2＋被氧化为Fe3＋，Fe3＋能与SCN－生成Fe(SCN)3，溶液变成红色，能达到实验目的，故A不符合题意；实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制氯气，先用饱和NaCl溶液除去混有的氯化氢，再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶干燥，能达到实验目的，故B不符合题意；用pH试纸测定NaOH溶液的pH，不能润湿pH试纸，否则会因浓度减小而影响测定结果，不能达到实验目的，故C符合题意；制取无水乙醇时，通常把工业酒精和新制的生石灰混合，加热蒸馏，能达到实验目的，故D不符合题意。 3.探究铁及其化合物的性质，下列实验方案、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 往Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量K2SO4固体 溶液先变成红色后无明显变化 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：FeCl2溶液中加入Zn片，发生反应：Fe2＋＋ZnFe＋Zn2＋，溶液由浅绿色变为无色，Fe2＋的氧化能力比Zn2＋强，A错误；溶液变成红色与S和K＋无关，原因为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，反应为可逆反应，B错误；Fe3＋可能先与单质铁反应生成Fe2＋，则不能判断是否有Fe3＋，C错误；向沸水中逐滴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，D正确。 4.(2024·合肥一模)下列由实验操作和现象可得出正确结论的是(　　) 选项 实验操作和现象 结论 A 向鸡蛋清中加入饱和(NH4)2SO4溶液，有白色沉淀产生 (NH4)2SO4使蛋白质变性 B 向某溶液中滴加稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，品红褪色 该溶液中可能含有S C 向Mg(OH)2悬浊液中加浓NH4Cl溶液，沉淀溶解 铵根离子水解显酸性，中和OH－，溶解平衡逆向移动 D 向0.1 mol·L－1 H2O2溶液中滴加0.1 mol·L－1 KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性 答案：B 解析：(NH4)2SO4溶液能使蛋白质发生盐析而不是变性，A错误；亚硫酸根离子和酸反应会生成使品红褪色的二氧化硫气体，故该溶液中可能含有S，B正确；KMnO4发生还原反应为氧化剂，H2O2发生氧化反应体现还原性，D错误。 5.(2024·陕西渭南一模)下列实验操作能达到实验目的的是(　　) 选项 实验目的 操作 A 探究KI与FeCl3反应的限度 取5 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液于试管中，加入1 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15％KSCN溶液 B 证明Cu和浓H2SO4反应生成CuSO4 向少量铜与浓H2SO4反应后的溶液中慢慢加水，溶液变蓝 C 证明木炭在加热时能与浓硝酸发生反应 将灼热的木炭加入浓硝酸中，有红棕色气体产生 D 实验室制备乙酸乙酯 向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片，加热，蒸出的乙酸乙酯用饱和碳酸钠溶液收集 答案：A 解析：反应中碘离子过量，充分反应后滴入5滴15％ KSCN溶液，若溶液变红色，说明KI与FeCl3的反应存在限度，故A符合题意；不能向浓硫酸中加水，会产生危险，应将反应后的溶液加入水中，故B不符合题意；浓硝酸受热也会分解产生二氧化氮气体，故C不符合题意；浓硫酸溶解放出大量的热，应先加入乙醇，再沿器壁慢慢加入浓硫酸、乙酸，故D不符合题意。 6.(2024·辽宁葫芦岛统考模拟预测)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　) 选项 实验操作 实验现象 实验结论 A 向盛有饱和Na2S2O3溶液的试管中滴加稀盐酸 溶液变浑浊且有气泡逸出 生成了S和H2S B 向饱和食盐水中通入氨气至饱和后，再通入过量二氧化碳 溶液变浑浊 析出了NaHCO3 C 加热无水乙醇和浓H2SO4的混合液至170 ℃，将气体通入酸性KMnO4溶液 紫色褪去 乙醇发生消去反应生成了乙烯 D 铁片与铜片同导线相连，放入盛有浓硝酸的烧杯中 铜片不断溶解，而铁片表面无明显变化 铜单质的还原性强于铁单质 答案：B 解析：向Na2S2O3溶液中滴加稀盐酸发生的反应为Na2S2O3＋2HCl2NaCl＋H2O＋S↓＋SO2↑，可观察到溶液变浑浊且有气体生成，但生成的气体是SO2，故A错误；饱和食盐水中含有较多的Na＋，通入氨气至饱和后，再通入二氧化碳产生较多的HC，析出NaHCO3晶体，故B正确；加热无水乙醇和浓H2SO4的混合液至170 ℃，产生的乙烯气体中含有挥发出的乙醇及乙醇与浓H2SO4发生氧化还原反应生成的SO2，而乙烯、乙醇、SO2都能使酸性KMnO4溶液褪色，因此酸性KMnO4溶液褪色不能说明乙醇发生了消去反应，故C错误；铁片遇浓硝酸发生钝化，构成原电池时铜片为负极，铁片为正极，一般情况下铁单质的还原性强于铜单质，故D错误。 7.(2024·山东菏泽一模)下列实验操作能达到相应实验目的的是(　　) 选项 实验目的 实验操作 A 测定“84”消毒液的pH 用洁净的玻璃棒蘸取少许“84”消毒液滴在pH试纸上 B 验证Mg(OH)2可以转化为Fe(OH)3 向2 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液中加入2 mL 1 mol·L－1 MgCl2溶液，产生白色沉淀，再加入几滴1 mol·L－1 FeCl3溶液 C 检验Fe(NO3)2固体是否变质 取少量固体溶于蒸馏水，滴加少量稀硫酸，再滴入KSCN溶液，振荡，观察溶液颜色变化 D 验证氯的非金属性强于碳 向NaHCO3溶液中滴加足量稀盐酸，观察有无气体产生 答案：B 解析：“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠，具有漂白性，能使pH试纸褪色，所以不能用pH试纸测定“84”消毒液的pH，应该用pH计，故A不符合题意；加入稀硫酸后，溶液中含有氢离子和硝酸根离子，相当于含有硝酸，硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子，故C不符合题意；盐酸为无氧酸，由碳酸、盐酸的酸性强弱不能比较C、Cl的非金属性强弱，故D不符合题意。 8.(2024·南昌一模)下列方案设计、现象和结论不正确的是(　　) 选项 目的 方案设计 现象和结论 A 探究铝在浓硝酸中会形成致密氧化膜 将去除氧化膜的铝片放入浓硝酸中，片刻后取出，立即用水洗净，并快速放入硫酸铜溶液中 铝片表面未见紫红色固体，说明铝片表面已形成致密的氧化膜 B 探究Fe2＋、Br－的还原性强弱 向FeBr2溶液中加入少量氯水，再加CCl4萃取 若CCl4层无色，则Fe2＋的还原性强于Br－ C 比较H2O2和Fe3＋的氧化性强弱 取适量H2O2溶液于试管中，滴入Fe2(SO4)3溶液，振荡，观察现象 若产生的气体使带火星的木条复燃，说明Fe3＋的氧化性强于H2O2 D 探究温度对Fe3＋水解程度的影响 向25 mL冷水和沸水中分别滴入5滴饱和FeCl3溶液 若沸水中溶液颜色比冷水中溶液颜色深，则说明升温能促进Fe3＋水解 答案：C 解析：铝片表面形成致密氧化膜后，与铜离子不反应，故A正确；CCl4层无色，说明氯气未与溴离子反应，而是与亚铁离子反应，故B正确；产生的气体使带火星的木条复燃，可能是铁离子的催化作用使双氧水分解，故C错误。 9.(2024·辽宁省实验中学段测)下列实验目的、实验操作及现象、结论有错误的是(　　) 选项 实验目的 实验操作及现象 结论 A 比较Cl2、 Br2、I2的 氧化性 向10 mL 1 mol/L的NaBr溶液中通入标况下22.4 mL Cl2，充分反应后再加入淀粉-KI溶液，溶液先变橙后变蓝 氧化性：Cl2＞Br2＞I2 B 验证有机物中有醇羟基 灼烧铜丝至其表面变黑、灼热，伸入盛有某有机物的试管中，铜丝恢复亮红色 该有机物中有醇羟基 C 验证某 固体是 Na2CO3 还是 NaHCO3 室温下取少量固体于试管中，插入温度计，加入几滴水，温度降低 该固体是 NaHCO3 D 判断强酸 和弱酸 用pH计测量溶液的pH，NaHCO3溶液显碱性，NaHSO3溶液显酸性 可以确定 H2CO3 是弱酸， 无法判断 H2SO3是 否为弱酸 答案：B 10.(2024·广州执信中学月考)下列实验方案设计、现象和结论都正确的是(　　) 目的 方案设计 现象和结论 A 判断C元素和S元 素非金属性的强弱 常温下，用pH计测定等浓度的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液的pH 若Na2CO3溶液的pH比Na2SO3溶液的大，则非金属性：S＞C B 检验CO还原 Fe2O3固体所得黑色粉末的成分 将黑色粉末加入稀盐酸溶解后，再加入KSCN溶液，观察颜色 若溶液不显红色，则黑色粉末中一 定不存在 Fe2O3 C 乙酸乙酯的制备 在一支试管中加入2 mL浓硫酸，然后边振荡边慢慢加入3 mL乙醇和2 mL乙酸，再加入几片碎瓷片；连接好装置，并加热，观察现象 饱和碳酸钠液面上出现无色油状液体，并有水果香味，说明产生酯类 D 证明金属防腐措施中牺牲阳极法的有效性 用饱和食盐水和琼脂粉配制琼脂溶液并倒入两个培养皿中，各滴加几滴酚酞和铁氰化钾溶液，将一端裹有锌皮的铁钉A和一端缠有铜丝的铁钉B分别放入培养皿，观察现象 铁钉A周围出现红色，铁钉B周围出现红色和蓝色，说明活泼性强的锌保护了铁 答案：D 11.(16分)胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下。 回答问题： (1)步骤①的目的是　　　　　　　。 (2)步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成　　　　(填化学式)污染环境。 (3)步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，反应的化学方程式为　　　　　　 　　　　　　　。 (4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是　　　　　　　。 (5)实验证明，滤液D能将I－氧化为I2。 ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是　　　　　　 　　　　　　　。 ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，写出乙同学的实验方案及结果： 　　　　　　　　　　　　　(不要求写具体操作过程)。 答案：(1)除油污　(2)SO2　(3)Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O　(4)胆矾晶体易溶于水 (5)ⅰ.溶液C经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解　ⅱ.取滤液D，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入I－，不能被氧化，故可证明是Cu2＋将I－氧化为I2 解析：(1)原料表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈碱性，可以除去原料表面的油污，因此，步骤①的目的是除去原料表面的油污。(2)在加热的条件下，铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成SO2污染环境。(3)步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，生成CuSO4和H2O，该反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O。(4)胆矾是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤。(5)ⅰ.H2O2常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I－氧化为I2，理由是溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。ⅱ.I－氧化为I2时溶液的颜色会发生变化；滤液D中含有CuSO4和H2SO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2＋将I－氧化为I2，较简单的方案是除去溶液中的Cu2＋，然后再向其中加入含有I－的溶液，观察溶液是否变色；除去溶液中的Cu2＋的方法有多种，可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物，如加入Na2S将其转化为CuS沉淀，因此，乙同学的实验方案为取少量滤液D，向其中加入适量Na2S溶液，直至不再有沉淀生成，静置后向上层清液中加入少量KI溶液；实验结果为上层清液不变色，证明是Cu2＋将I－氧化为I2。 12.(14分)(2024·沈阳二中检测)同学们研究化学反应速率时设计了如下系列实验。 Ⅰ.甲同学用量气法测量化学反应的速率 (1)图2与图1相比的优点是　　　　　　　　　　　　　。 (2)也可以将图1中的注射器改为连通器如图3，为了准确地测量H2的体积，在读取反应后甲管中液面的读数时，应注意　　　　(填字母)。 a.视线与凹液面最低处相平 b.等待片刻，待乙管液面不再上升时读数 c.读数时应上、下移动乙管，使甲、乙两管液面相平 d.反应结束立即读数 (3)若想用图3测定二氧化碳的体积，结合平衡移动理论，为了减小误差，甲管中应盛放　　　　　　　(填试剂名称，已知：CO2＋H2OH2CO3，H2CO3H＋＋HC)。 Ⅱ.乙同学测定室温下H2C2O4溶液与用硫酸酸化的KMnO4溶液的反应速率。实验时，先分别量取两种溶液，然后倒入试管中迅速振荡混合均匀，开始计时。该小组设计了如下的方案： H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 浓度/(mol·L－1) 体积/mL 浓度/(mol·L－1) 体积/mL 5.0 6.0 2.0 4.0 (4)写出H2C2O4与KMnO4(H＋)反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (5)实验测得酸性KMnO4溶液褪色所用的时间为10 s，忽略混合前后溶液体积的微小变化，这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)＝　　　　。 答案：(1)可以控制反应的发生与停止，同时能减小体积误差　(2)abc　(3)饱和NaHCO3溶液 (4)5H2C2O4＋2Mn＋6H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O　(5)0.2 mol·L－1·s－1 解析：(1)由题干装置图可知，图2可以通过拉动铜丝来控制反应的发生与停止，同时能减小体积误差；(2)读数时视线与凹液面最低处相平，以保证读数准确，a符合题意；通过提拉铜丝可以控制反应结束的时间，从硫酸中拉出铜丝后，需调节甲、乙两管液面相平，在这个过程中量气管中的气压会发生变化，因此需等待片刻，待乙管液面不再上升且两管液面在同一水平时读数，b符合题意；读数时应上、下移动乙管，使甲、乙两管液面相平，内外压强一致，以保证气体的体积更加准确，c符合题意；反应结束立即读数，由于反应放热，管内气体膨胀，此时读数不准确，d不合题意；(3)根据已知：CO2＋H2O⥫⥬H2CO3，H2CO3⥫⥬H＋＋HC，用图3测定二氧化碳的体积，结合平衡移动理论，为了减小误差，即需使得上述平衡逆向移动，以保证CO2尽可能少溶于水，则甲管中应盛放饱和NaHCO3溶液；(4)KMnO4(H＋)具有强氧化性，发生还原反应生成Mn2＋，H2C2O4具有还原性，发生氧化反应生成CO2；(5)由(4)中方程式知：5H2C2O4～2KMnO4，n(H2C2O4)＝5 mol/L×6×10－3 L＝0.03 mol，n(KMnO4)＝2 mol/L×4×10－3 L＝0.008 mol，H2C2O4过量，KMnO4完全反应，则参加反应的H2C2O4为0.02 mol，平均反应速率v(H2C2O4)＝＝＝0.2 mol·L－1·s－1。 学科网（北京）股份有限公司 $