2027届高三化学一轮复习规范练54 简单实验方案的设计与评价

**基本信息** 聚焦实验方案设计与评价，以物质检验、性质探究、原理应用为逻辑主线，通过高考真题及模拟题构建分级训练体系，强化科学探究与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |A级必备知识练|6题（含2026邯郸月考等）|以选择题为主，结合操作-现象-结论对应关系|从物质检验（离子、性质验证）到性质探究（氧化还原、水解），再到原理应用（平衡、原电池），形成实验认知递进链| |B级素能提升练|9题（含2024湖南卷等）|综合实验评价，涉及方案合理性、误差分析|整合元素化合物、反应原理知识，考查实验方案设计的严谨性与科学思维的系统性|

课时规范练54　简单实验方案的设计与评价 A级必备知识练 命题角度1　物质检验类实验方案的设计与评价 1.(2026·河北邯郸月考)下列实验方案能达到实验目的的是(　　) 选项 实验方案 实验目的 A 草酸滴入含酚酞的Ba(OH)2溶液,溶液褪色,产生白色沉淀 证明草酸是二元弱酸 B 用pH试纸测溶液的pH,测碳酸氢钠溶液的试纸显蓝色,测亚硫酸氢钠溶液的试纸显红色 证明碳酸和亚硫酸均是弱酸 C 将CO与氧化铁反应后的固体溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液,溶液无明显现象 氧化铁完全反应 D 向蔗糖中加入浓硫酸,并将产生的气体通过适量溴水,蔗糖变黑、膨胀,溴水褪色,有气泡冒出 浓硫酸具有脱水性和强氧化性 2.(2025·安徽蚌埠第二次质检)根据下列实验方案设计和现象,所得结论正确的是(　　) 选项 实验方案设计 现象 结论 A 用玻璃棒蘸取溶液,在煤气灯火焰上灼烧 火焰呈黄色 该溶液中含有Na+ B 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片 试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红 氯乙烯加聚是可逆反应 C 测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH 前者pH比后者大 非金属性:S>C D 将打磨过的碳铜合金放在氨水中一段时间 溶液变为深蓝色 可能是铜在氨水中发生了吸氧腐蚀 命题角度2　性质探究类实验方案的设计与评价 3.(2025·湖南岳阳质量监测一)下列实验操作对应的现象、结论均正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 向BaCl2溶液中通入SO2,再滴加稀硝酸溶液 通入SO2产生白色沉淀,滴加稀硝酸白色沉淀不溶解 白色沉淀为BaSO3,后转化成BaSO4 B 向Na2S2O3溶液中加入稀硫酸 溶液变浑浊 H2SO4具有氧化性 C 室温下取少量NaHCO3固体于试管中,加几滴水,振荡,将温度计插入试剂中 温度计示数升高 NaHCO3固体溶解放热 D 向装有碘的CCl4溶液试管中加入等体积的浓KI溶液,振荡、静置分层 下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色 碘在浓KI溶液中的溶解度大于在CCl4中的溶解度 4.(2025·山西晋城二模)下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 向溴水中加入苯,振荡后静置 水层颜色变浅 溴与苯发生了加成反应 B 镁片、铝片与氢氧化钠溶液组成原电池 一段时间后,只有镁片上有气泡 铝片为原电池负极 C 将SO3、SO2混合气体通入BaCl2溶液中 生成白色沉淀 沉淀是BaSO3、BaSO4 D 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的Cu(OH)2,煮沸 无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解 命题角度3　原理类实验方案的设计与评价 5.(2024·江苏卷)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是(　　) 选项 实验过程及现象 实验结论 A 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别中和等体积的0.1 mol·L-1 H2SO4溶液和0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,H2SO4消耗的NaOH溶液多 酸性:H2SO4>CH3COOH B 向2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀 氧化性:Br2>S C 向2 mL浓度均为0.1 mol·L-1的CaCl2和BaCl2混合溶液中滴加少量0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液,振荡,产生白色沉淀 溶度积常数:CaCO3>BaCO3 D 用pH试纸分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,CH3COONa溶液的pH大 结合H+能力:CH3COO->N 6.(2023·浙江1月选考卷)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 往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再聚集成Fe(OH)3沉淀 B级素能提升练 7.(2024·湖南卷)为达到下列实验目的,操作方法合理的是(　　) 选项 实验目的 操作方法 A 从含有I2的NaCl固体中提取I2 用CCl4溶解、萃取、分液 B 提纯实验室制备的乙酸乙酯 依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、干燥 C 用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液 用甲基橙作指示剂进行滴定 D 从明矾过饱和溶液中快速析出晶体 用玻璃棒摩擦烧杯内壁 8.(2026·浙江嘉兴期中)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计和结论都正确的是(　　) 选项 方案设计 现象 结论 A 等体积pH=2的HX和HY两种酸溶液分别与足量的铁反应,用排水法收集气体 HX放出的氢气多且反应速率快 证明酸性HX比HY弱 B 将0.2 mol·L-1的KI溶液和0.05 mol·L-1的FeCl3溶液等体积混合,充分反应后,取少许混合液滴加AgNO3溶液 产生黄色沉淀 验证Fe3+与I-的反应有一定限度 C 在容积不变的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),向其中通入氩气 反应速率不变 说明化学反应速率不受压强影响 D 加热盛有2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液的试管 溶液由蓝色变为黄色 [Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O 说明上述反应的ΔH<0 9.(2025·安徽安庆3月二模)下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　) 选择 实验操作 现象 结论 A 将乙醇和浓硫酸加热至170 ℃,产生的气体通入酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 生成了乙烯 B 向0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中逐渐滴加过量的1 mol·L-1氨水 得到深蓝色的透明溶液 与铜离子形成配位键的能力:NH3>H2O C 向氢氧化钠溶液中滴入饱和的FeCl3溶液 出现红褐色液体 有Fe(OH)3胶体生成 D 用注射器吸入NO2和N2O4的混合气体,然后将活塞往里推压缩体积 注射器内气体颜色加深 平衡向生成NO2的方向移动 10.(2024·贵州卷)根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是(　　) 选项 实验过程及现象 结论 A 将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池,连通后铜片上有固体沉积 原电池中Zn作正极,Cu作负极 B 向洁净试管中加入新制银氨溶液,滴入几滴乙醛,振荡,水浴加热,试管壁上出现银镜 乙醛有氧化性 C 向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清 苯酚的酸性比H2CO3强 D 向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀硝酸,有白色沉淀生成 稀硝酸有氧化性 11.(2024·河北卷)由下列实验操作及现象能得出相应结论的是(　　) 选项 实验操作及现象 结论 A 还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声 H2O具有还原性 B 向待测液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀 待测液含有S C 向Mg(OH)2和Al(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸,Mg(OH)2只溶于盐酸,Al(OH)3都能溶 Mg(OH)2比Al(OH)3碱性强 D 向K2Cr2O7溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动 12.(2022·全国乙卷)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液 先变橙色,后变蓝色 氧化性:Cl2>Br2>I2 B 向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入新制的Cu(OH)2 无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解 C 石蜡油加强热,将产生的气体通入Br2的CCl4溶液 溶液由红棕色变无色 气体中含有不饱和烃 D 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片 试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红 氯乙烯加聚是可逆反应 13.下列实验操作、现象和结论均正确的是(　　) 选项 实验操作 现象 结论 A 取一定量Fe与水蒸气在高温下反应后的固体产物置于试管中,加足量的稀硫酸溶解,分成两份:第一份滴加1~2滴KSCN溶液,第二份滴加1~2滴KMnO4溶液 第一份溶液变血红色,第二份溶液紫红色褪去 固体产物中铁元素有+2、+3两种价态 B 向某钾盐中滴加浓盐酸 产生的气体可以使品红溶液褪色 该钾盐一定为K2SO3或KHSO3或二者的混合物 C 向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液 产生沉淀 Na2SO4使蛋白质变性 D 在小烧杯中加入约5 g动物脂肪、6 mL 95%的乙醇,再加入6 mL 40%的氢氧化钠溶液,微热一段时间后取少量溶液,加入新制氢氧化铜 沉淀溶解,溶液呈绛蓝色 油脂已发生水解 14.下列实验方案能达到实验目的的是(　　) 选项 方案 目的 A 在乙醇、水中分别加入大小相同且形状相近的钠块 探究水、乙醇中H—O的极性强弱 B 在10 mL的0.1 mol·L-1、0.5 mol·L-1的酸性KMnO4溶液中,分别加入10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 探究浓度对化学反应速率的影响 C 测定NaX溶液、NaY溶液的pH 探究HX、HY的Ka大小 D 在溴水中滴加丙烯醛(CH2CHCHO)溶液 确定丙烯醛中含碳碳双键 15.下列实验过程可以达到实验目的的是(　　) 编号 实验目的 实验过程 A 配制0.400 0 mol·L-1的NaOH溶液 称取4.0 g固体NaOH置于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,立即转移至250 mL容量瓶中定容 B 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 C 制取纯净的氢气 向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液 D 探究浓度对反应速率的影响 向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5% H2O2溶液,观察实验现象 参考答案 1.D　解析:草酸与Ba(OH)2反应褪色并生成沉淀,无法证明其为弱酸,因为强酸同样会中和OH-,A不符合题意;碳酸氢钠pH>7说明HC以水解为主,证明碳酸是弱酸,但亚硫酸氢钠溶液pH<7,无法直接证明亚硫酸是弱酸,B不符合题意;若氧化铁未完全反应,将适量反应后的固体溶于稀盐酸时,氧化铁与稀盐酸反应生成FeCl3和水,而铁可以和FeCl3反应生成FeCl2,滴加KSCN溶液时,溶液不变红色,Fe2O3不一定被完全还原,C不符合题意;向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖膨胀变黑,这是因为浓硫酸具有脱水性,将产生的气体通入溴水,溴水褪色,说明产生了还原性气体,是因为浓硫酸具有强氧化性,与碳发生反应生成SO2、CO2和H2O,SO2具有还原性,能使溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,结论正确,D符合题意。 2.D　解析:做焰色试验时不能用玻璃棒蘸取待测溶液,应该用铂丝或铁丝进行焰色试验,A错误;聚氯乙烯加强热产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明产生了酸性气体,但不能说明氯乙烯加聚是可逆反应,B错误;亚硫酸不是S元素的最高价含氧酸,则不能判断C和S的非金属性强弱,C错误;碳铜合金中铜在氨水中失去电子发生吸氧腐蚀,形成四氨合铜离子使溶液显深蓝色,D正确。 3.D　解析:盐酸酸性强于亚硫酸,故BaCl2与SO2不反应,不产生白色沉淀,滴加稀硝酸,+4价硫被氧化成硫酸根,产生白色沉淀BaSO4,A错误;Na2S2O3在酸性条件下自身发生氧化还原反应,S2+2H+SO2↑+S↓+H2O,不能说明H2SO4具有氧化性,B错误;NaHCO3固体溶解吸热,C错误;向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变浅,上层呈棕黄色,说明四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成使上层溶液呈棕黄色,证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力,D正确。 4.B　解析:向溴水中加入苯,苯萃取了溴水中的溴,振荡后静置,液体分为两层,下层为水,上层为溴的苯溶液,没有发生化学反应,A错误;镁片、铝片与氢氧化钠溶液组成原电池,发生的反应为2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,铝片为原电池负极,镁片为正极,析出氢气,B正确;亚硫酸的酸性弱于盐酸,二氧化硫不能与氯化钡反应,将三氧化硫、二氧化硫混合气体通入氯化钡溶液中,反应生成的白色沉淀中不可能含有亚硫酸钡,C错误;向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸和新制氢氧化铜反应,也无砖红色沉淀,即不加氢氧化钠时,无砖红色沉淀产生,不能说明蔗糖未发生水解,D错误。 5.B　解析:H2SO4是二元酸,CH3COOH是一元酸,通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱,A错误;向2 mL 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀,说明发生反应:Br2+S2-2Br-+S↓,氧化剂的氧化性大于氧化产物,因此氧化性:Br2>S,B正确;CaCO3和BaCO3均为白色沉淀,无法通过现象确定沉淀种类,无法比较CaCO3和BaCO3溶度积常数的大小,C错误;比较CH3COO-和N结合H+的能力,应在相同条件下测定相同浓度CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH,但题中未明确指出两者浓度相等,D错误。 6.D　解析:向FeCl2溶液中加入Zn片发生反应Fe2++ZnZn2++Fe,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;溶液变成红色的原因是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,与S和K+无关,B错误;铁离子可能先与单质铁反应生成亚铁离子,则溶液呈浅绿色,C错误;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液可制取Fe(OH)3胶体,持续煮沸则胶体因聚沉而变为沉淀,D正确。 7.D　解析:从含有I2的NaCl固体中提取I2,用CCl4溶解、萃取、分液后,I2仍然溶在四氯化碳中,没有提取出来,A错误;乙酸乙酯在氢氧化钠碱性条件下可以发生水解反应,故提纯乙酸乙酯不能用氢氧化钠溶液洗涤,B错误;用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应到达终点时生成CH3COONa,是碱性,而甲基橙变色范围处于酸性条件下,故不能用甲基橙作指示剂进行滴定,否则误差较大,应用酚酞作指示剂,C错误;从明矾过饱和溶液中快速析出晶体,可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁,D正确。 8.A　解析:pH相同的HX和HY溶液,若HX溶液与铁反应速率快且产生H2多,说明HX的酸性比HY弱,A正确;KI过量,反应后溶液中必然存在I-,加入AgNO3溶液生成AgI沉淀无法证明反应可逆,B错误;通入氩气未改变反应物浓度,速率不变不能说明速率与压强无关,C错误;加热使溶液由蓝色变为黄色,说明平衡向吸热方向移动,ΔH>0,D错误。 9.B　解析:乙醇和浓硫酸共热发生消去反应产生乙烯气体,但会有副产物SO2生成,并且乙醇易挥发,SO2和乙醇均可以使酸性KMnO4溶液紫红色褪去,干扰乙烯的检验,A错误;向硫酸铜溶液中逐渐滴入过量的氨水,水合铜离子转化为四氨合铜离子,溶液颜色由蓝色变成深蓝色,B正确;向氢氧化钠溶液中滴入饱和的FeCl3溶液得到的是Fe(OH)3沉淀,C错误;压缩体积,增大压强,平衡2NO2N2O4向生成在N2O4的方向移动,混合气体的颜色先变深又逐渐变浅,D错误。 10.D　解析:将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池,Zn活泼作负极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,Cu作正极,电极反应式为Cu2++2e-Cu,连通后铜片上有固体沉积,A错误;新制银氨溶液与乙醛反应,乙醛具有还原性被新制银氨溶液氧化:CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O,试管壁上出现银镜,B错误;向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清,说明苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠和NaHCO3,酸性:苯酚,无法判断苯酚与H2CO3的酸性大小,C错误;向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,不能用弱酸制强酸,加入稀硝酸可以氧化SO2:3SO2+2H2O+2N3S+2NO↑+4H+,则S可以与Ba2+结合生成白色沉淀,D正确。 11.C　解析:铁与水蒸气反应生成的气体是H2,该反应中H由+1价变成0价,被还原,体现了H2O的氧化性,A错误;如果待测液中含有Ag+,Ag+与Cl-反应也能产生白色沉淀,或者C、S也会与Ba2+结合产生白色沉淀,所以通过该实验不能得出待测液中含有S的结论,B错误;Mg(OH)2能与盐酸反应,不能与NaOH溶液反应,Al(OH)3与NaOH溶液和盐酸都能反应,说明Mg(OH)2的碱性比Al(OH)3的强,C正确;K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2(橙色)+H2O2Cr(黄色)+2H+,加入NaOH溶液后,OH-与H+反应,生成物浓度减小,使平衡正向移动,导致溶液由橙色变为黄色,题给结论错误,D错误。 12.C　解析:过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质,无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,A错误;向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热反应结束后,应先加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,再加新制的氢氧化铜检验,若不加氢氧化钠,未反应的稀硫酸会与新制的氢氧化铜反应,则不会产生砖红色沉淀,不能说明蔗糖是否发生水解,B错误;聚氯乙烯加强热会发生焦化、分解反应,产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,说明产生了氯化氢,与氯乙烯加聚反应条件不同,不能说明氯乙烯加聚是可逆反应,D错误。 13.D　解析:取少量Fe与水蒸气在高温条件下反应后的固体产物置于试管中,加足量的稀硫酸溶解,分成两份:第一份滴加1~2滴KSCN溶液,第二份滴加1~2滴KMnO4溶液,第一份溶液变红色,说明含有Fe3+,第二份溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+,但Fe2+有可能是未反应的Fe与稀硫酸反应产生的,不能说明固体产物中铁元素有+2、+3两种价态,A错误;向某钾盐中滴加浓盐酸,产生的气体可以使品红溶液褪色,放出的气体为二氧化硫或氯气,所以该钾盐可能为K2SO3或KHSO3或二者的混合物,也可能为KClO3、KMnO4等强氧化性盐,B错误;向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液,产生沉淀,Na2SO4使蛋白质溶液发生盐析,C错误;在小烧杯中加入约5 g动物脂肪、6 mL 95%的乙醇,再加入6 mL 40%的氢氧化钠溶液,微热一段时间后取少量溶液,加入新制氢氧化铜,沉淀溶解溶液呈绛蓝色,说明有甘油生成,则油脂已发生水解,D正确。 14.A　解析:A项,若水中产生H2的过程较乙醇中更剧烈,则水中H—O的极性比乙醇中的强,能达到目的;B项,酸性KMnO4溶液过量,溶液不会褪色,不能判断浓度对反应速率的影响,不能达到目的;C项,未标明钠盐的浓度,无法比较两种酸的酸性强弱,不能达到目的;D项,溴水具有强氧化性,能氧化醛基,不能达到目的。 15.B　解析:氢氧化钠溶于水放热,因此溶解后需要冷却到室温再转移至容量瓶中,A错误;氯化铁具有氧化性,能被维生素C还原为氯化亚铁,从而使溶液颜色发生变化,所以向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,通过观察颜色变化可以探究维生素C的还原性,B正确;向稀盐酸中加入锌粒,生成氢气,由于生成的氢气中含有氯化氢和水蒸气,因此将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可,或者直接通过碱石灰,不需要通过KMnO4溶液,C错误;NaHSO3与H2O2的反应过程中没有明显的实验现象,因此无法探究浓度对反应速率的影响,D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $