2025届高三化学二轮复习：实验方案的设计与评价（含解析）

2025届高三高考化学二轮复习

提分点十二实验方案的设计与评价

【真题再现】

考向1实验装置图的目的性评价

1.（2024.浙江1月选考）下列实验装置使用不正确的是

③④

A.图①装置用于二氧化镒和浓盐酸反应制氯气

B.图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液

C.图③装置用于测定中和反应的反应热

D.图④装置用于制备乙酸乙酯

2.（2024.浙江6月选考）下列说法不正确的是

浓硫酸I区丝

浸

NNaaOOHH

品红f「溶液的皿

溶液［棉团

①

Ca(OH)2和

③④

A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物

B.图②标识表示易燃类物质

C.装置③可用于制取并收集氨气

D.装置④可用于从碘水中萃取碘

考向2实验设计与评价

3.（2024.浙江1月选考）根据实验目的设计方案并进行实验，观察到相关现象，其中

方案设计或结论不正确的是（）

实验目的方案设计现象结论

将NO2通入下列溶液至饱Cu和浓HNO3

探究Cu和浓

和：反

HNO3反应后①无色变黄色

A①浓HNO3应后溶液呈绿

溶液呈绿色的②蓝色变绿色

②Cu（NO3）2和HNO3,混合色的主要原因

原因

溶液是溶有NO2

比较F与向等物质的量浓度的KF

溶液颜色无明显结合Fe3+的能

BSCN-结合Fe3+和KSCN混合溶液中滴加

变化力:F>SCN

的能力几滴FeCh溶液,振荡

分别测定等物质的量浓度

比较HF与酸

C的NH4F与前者pH小

H2s03的酸性性:HF>H2s03

（NH4）2SO3溶液的pH

等体积、等物质的量浓度的

探究温度对反Na2s2O3与温度高的溶液中温度升高,该反

D

应速率的影响H2s04溶液在不同温度下先出现浑浊应速率加快

反应

4.（2024.湖南卷）为达到下列实验目的，操作方法合理的是（）

实验目的操作方法

A从含有12的NaCl固体中提取12用CC14溶解、萃取、分液

依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、

B提纯实验室制备的乙酸乙酯

干燥

用NaOH标准溶液滴定未知浓

C用甲基橙作指示剂进行滴定

度的CH3COOH溶液

从明矶过饱和溶液中快速析出

D用玻璃棒摩擦烧杯内壁

晶体

5.（2022.全国甲卷）根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是

选

实验目的实验及现象结论

项

分别测浓度均为0.1

比较mol-L-1的

ACH3coeT和HC0］的CH3COONH4和Kh(CH3co0)<Kh(HCO3)

水解常数NaHCCh溶液的pH,后

者大于前者

将铁锈溶于浓盐酸,滴

检验铁锈中是否含有

B入KMnO4溶液，紫色铁锈中含有二价铁

二价铁

褪去

探究氢离子浓度对向K2CrO4溶液中缓慢

增大氢离子浓度,转化平衡向

CCr0/、Cr20r相互滴加硫酸,黄色变为橙

生成CrzO歹的方向移动

转化的影响红色

检验乙醇中是否含有向乙醇中加入一小粒

D乙醇中含有水

水金属钠,产生无色气体

考向3气体的制备与除杂

6.（2022.山东卷）某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并

得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是)

气体

气体液体固体粉末

ACO2饱和Na2c03溶液CaCO3

BC12FeCL溶液Fe

CHC1CU（NO3）2溶液Cu

DNH3H2OAgCl

7.（2023・湖北卷）利用如图所示的装置侠持及加热装置略）制备高纯白磷的流程如

下：

△凝华

红磷（S）一无色液体与P4（g）一白磷（S）

下列操作错误的是()

A.红磷使用前洗涤以除去表面杂质

B.将红磷转入装置,抽真空后加热外管以去除水和氧气

C.从a口通入冷凝水，升温使红磷转化

D.冷凝管外壁出现白磷，冷却后在氮气氛围下收集

【能力养成】

L实验现象结论分析型试题常设陷阱

⑴副反应或带出的杂质可能导致实验结论不准确

例如:蔗糖与浓硫酸反应时除产生SO2外还有CO2,将两种气体通入澄清石灰水均

会产生白色沉淀;盐酸与碳酸盐反应产生CO2时盐酸会挥发，将两种气体通入硅酸

钠溶液中均会产生白色沉淀。

⑵实验现象掩盖事实导致的结论不准确

例如:伯丝蘸取溶液灼烧时，焰色呈黄色，误认为溶液中含钠元素、不含钾元素。

⑶实验操作错误导致的结论不准确

例如:向溶液中先滴加氯水、再滴加KSCN溶液，溶液变红色，误认为溶液中含Fe2+、

不含Fe3+；向溶液中先滴加氯水、再滴加淀粉溶液，溶液变蓝色，误认为原溶液中含

有碘单质。

⑷原理应用错误导致所得结论不准确

例如:碳在高温下置换二氧化硅中的硅,误认为碳的还原性强于硅的还原性（实质

是利用平衡移动原理）;二氧化硅与碳酸钠在高温下反应制备硅酸钠，误认为硅酸

的酸性强于碳酸的酸性（实质是利用平衡移动原理）。

2.常考微型实验设计的方法

目的实验设计

利用强酸制弱酸的原理探究:盐酸与碳酸钠在气体发生装置

中反应制备C02气体,气体净化后通入硅酸钠溶液中生成白

盐酸、碳酸、硅酸酸

色胶状沉淀（H2S1O3）

性强弱的比较

利用盐类水解原理探究:用pH试纸（pH计）测定同浓度的

NaCl溶液、NaHCCh溶液、NazSiCh溶液的pH

利用氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性的原理探究:将

Cb、Fe3\I2氧化性氯气通入FeCb（含KSCN）溶液中，溶液变成红色，氯气将

强弱的比较Fe2+氧化成Fe3+,将FeCh溶液滴入淀粉-KI溶液中，溶液变

成蓝色,Fe3+将1氧化成12

可通过与水或酸反应置换氢的能力、最高价氧化物对应水化

金属性强弱的比较物的碱性、置换反应、原电池的正负极、电解池中阴极阳离

子的放电顺序等方法来比较

可通过最高价氧化物对应水化物的酸性、气态氢化物的稳定

非金属性强弱的比

性、与H2化合的难易程度、相互之间的置换、对应阴离子的

较

还原性等方法来比较

用pH试纸(pH计)分别测定同浓度HCOOH溶液、CH3coOH

HCOOH、

溶液的pH

CHaCOOH电离能

用pH试纸(pH计)分别测定同浓度HCOONa、CH3coONa

力强弱的比较

溶液的pH,盐溶液的碱性越强,对应酸的酸性越弱

cog、so歹结合用pH试纸(pH计)分别测定同浓度的Na2c03、Na2SO3溶液

H+能力强弱的比较的pH,碱性强者结合H+的能力强

3.&p大小比较的实验设计方法(以AgCl和Agl为例)

方法一沉淀先后顺序法

向等浓度的NaCl和Nai的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，首先观察到有黄色

沉淀生成,则说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),实验的关键点是混合液中c(Cr)=c(1),若实

验中c(D>c(Cl)则不能比较二者Ksp的大小，若实验中c(Cl-)>c(I)同样会证明

Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。

方法二沉淀转化法

向NaCl溶液中加入少量AgNCh溶液，有白色沉淀生成,再向其中滴入KI溶液，白

色沉淀转化为黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。实验的关键点是先制取的AgCl

中CT要过量(若Ag+过量，则不能得出相应的实验结论)。

【模拟演练】

1.(2024.济宁二模)某同学按图示装置进行实验，产生足量的气体通入c溶液中，最

终无浑浊。下列所选物质组合符合要求的是()

a

尾气处理

b

c

a试剂b试剂C溶液

A浓硫酸浓盐酸饱和食盐水

B浓氨水碱石灰CuSO4溶液

c70%硫酸Na2sCh固体Ba（NO3）2溶液

D35%H2O2溶液MnO2Na2s溶液

2.（2024.长沙模拟预测）由下列实验步骤得到的实验现象、结论或解释均正确的是

()

选项实验步骤实验现象结论或解释

向FeCh溶液中滴加酸性KMnO4

A溶液紫色褪去Fe2+具有还原性

溶液

用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在

B试纸变白NaClO溶液呈中性

pH试纸上

向BaCh溶液中同时通入S02和

C出现白色沉淀白色沉淀为BaSCU

C12

向2mL0.1mol-L-1AgNOa溶液

先产生白色沉

中先滴加4滴0.1mol-L-1KC1溶

D淀，再产生黄色Ksp(AgCl)>Kp(AgI)

液,再滴加4滴0.1mol-L1KI溶

沉淀

液

3.（2023・泰安一模）某同学按图示装置进行实验，向抽滤瓶溶液中通入足量a气体

获得a的饱和溶液,再通入足量的b气体，抽滤瓶中最终一定得到沉淀。下列物质

组合不能符合要求的是)

a-b

接尾气

处理装置

abc

ANH3CO2饱和食盐水

BC12SO2BaCb溶液

CHC1NH3AgNOa溶液

DNH3CO2AlCb溶液

4.（2024.河南二模）下列实验方案设计、现象和结论都正确且有因果关系的是

()

选

实验方案现象结论

项

向外拉动装有NO2和N2O4的注减小压强,平衡向气体分

A气体颜色变浅

射器子数增大的方向移动

分层，下层由紫

碘在浓KI溶液中的溶解

往碘的CC14溶液中加入等体积红色变为浅粉红

B能力大于在CC14中的溶

的浓KI溶液,振荡色，上层呈棕黄

解能力

色

向2mL0.1mol-L1AgNCh溶液

先产生白色沉

中先滴加4滴0.1mol-L1KC1溶AgCl转化为Agl,Agl溶

c淀，再产生黄色

液,观察现象,振荡试管,再滴加解度小于AgCl溶解度

沉淀

4滴0.1mol-L1KI溶液

将CH3cH2X（卤代煌）与NaOH

证明CH3cH2X中的卤素

D溶液共热，冷却后取上层水溶观察沉淀颜色

原子的种类

液,加入AgNO3溶液

答案精析

提分点十二实验方案的设计与评价

真题再现

l.A[A.图①装置没有加热装置,不适用于二氧化镒和浓盐酸反应制氯气,A错

误;B.利用酸式滴定管中装有的标准酸溶液滴定未知碱溶液，装置和操作正确,B正

确;C.图③装置用于测定中和反应的反应热，温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作

用，装置密封、隔热保温效果好,C正确;D.图④装置用于制备乙酸乙酯，导管末端不

伸入液面以下，利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯,D正确。]

A

2.C[A.铜与浓硫酸反应方程式为Cu+2H2so4(浓)-CUSO4+2H2O+SO2T，可用

装置①制取，气态产物为S02,可利用S02的漂白性进行检验，故A正确;B.图②标

识表示易燃类物质，故B正确;C.NH3的密度比空气小，应用向下排空气法进行收集,

故C错误;D.萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差异进行分离混合物,装置④

可用于从碘水中萃取碘，故D正确。]

3.C[A.探究Cu和浓HN03反应后溶液呈绿色的原因，将N02通入下列溶液至饱

和:①浓HN03,②CU(NO3)2和HN03混合溶液,现象:①无色变黄色，②蓝色变绿色,

可以说明Cu和浓HN03反应后溶液呈绿色的主要原因是溶有N02,A正确;B.比

较F与SCN-结合Fe3+的能力，向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加

几滴FeCh溶液片辰荡,溶液颜色无明显变化，说明结合Fe3+的能力:F>SCN,B正

确;C.不应该分别测定等物质的量浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液的pH,因为钱根

离子也要水解，且同浓度NH4F与(NH4)2SO3的钱根离子浓度不等，不能比较，并且

亚硫酸的酸性大于氢氟酸,结论也不对,C错误;D.探究温度对反应速率的影响，等

体积、等物质的量浓度的Na2s2。3与H2s04溶液在不同温度下反应，温度高的溶

液中先出现浑浊，能说明温度升高，反应速率加快,D正确。］

4.D［从含有12的NaCl固体中提取12,用CC14溶解、萃取、分液后他仍然溶在

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CHsCOOH溶液,反应到达终点时生成CH3coONa,是碱性，而甲基橙变

色范围pH值较小，故不能用甲基橙作指示剂进行滴定,否则误差较大，应用酚猷作

指示剂,C错误;从明矶过饱和溶液中快速析出晶体，可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁,

在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核,D正确。］

5.C［CH3COONH4中NH*也能发生水解，干扰实验,应用同浓度的CH3coONa和

NaHCO3进行实验,A错误;KM11O4与浓盐酸反应生成氯气,故滴入KMnO4溶液，紫

色褪去，不能说明铁锈中一定含有二价铁,B错误;K2GO4溶液中存在平衡

2CrO厂(黄色)+2H+一Cr20万价登红色)+H20,缓慢滴加硫酸,H+浓度增大，平衡正向

移动，故溶液黄色变为橙红色,C正确;乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气,

故不能说明乙醇中含有水,D错误。］

6.A［A.通入C02气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3；.

CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2,由于在相同温度下NaHCOa的溶解度小于

Na2c03,最终瓶中仍有白色晶体析出，不会得到澄清溶液,A项选;B.通入Cb,发生

反应Cb+2FeC12===2FeC13、2FeCb+Fe===3FeC12,最终Fe消失得到澄清溶液,B项

不选;C.通入HC1,NO.在酸性条件下会表现强氧化性，发生离子反

应：3Cu+8H++2NO1===3CU2++2NOT+4H20,最终Cu消失得到澄清溶液,C项不

选;D.AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)=Ag+(aq)+Cl(aq),通入NH3后,Ag+与

NH3结合成［Ag(NH3)『,使溶解平衡正向移动，最终AgCl消失得到澄清溶液,D项

不选。］

7.C［红磷使用前应用水洗涤,除去其表面的可溶性氧化物及氧化物的水化物,A

正确;将红磷转入装置才由真空后加热外管,除去红磷表面的水分，同时除去残余的

少量氧气,B正确;由仪器构造可知，应从b口通入冷凝水(类比直形冷凝管的“下口

进上口出”,b口类似于直形冷凝管的下口),C错误;通入冷凝水后P4(g)在冷凝管外

壁凝华，冷却后在氮气氛围下收集，防止产品变质,D正确。］

模拟演练

1.B［将浓硫酸滴入浓盐酸中，产生HC1气体,通入饱和食盐水中,Ct浓度增大，产

生NaCl晶体,A错误;浓氨水滴入生石灰中，产生NH3,将其通入CuSO4溶液中，先

生成蓝色沉淀Cu(0H)2,继续通入NH3,与CU(OH)2发生反应，沉淀溶解，生成深蓝

色的配合物［C