2026年高考化学二轮复习清单07化学实验方案设计与评价知识方法能力清单学生版

清单07化学实验方案设计与评价内容导览内容导览|知识·方法·能力清单第一部分命题解码洞察命题意图，明确攻坚方向第二部分方法建模构建思维框架，提炼通用解法流程建模技法清单技法01常见实验装置技法02常考微型实验设计方案与评价方法技法03物质的鉴别、分离和提纯方法第三部分思维引路示范思考过程，贯通方法应用母题精讲思维解析变式应用类型01仪器装置图型实验方案的评价类型02表格型实验方案的评价类型03微型化学实验方案的设计与评价第四部分分级实战分级强化训练，实现能力跃迁多以装置图和表格形式呈现，主要给出实验目的、操作、现象和结论、物质的性质中的部分内容。每个选项涉及的考点多为仪器的识别，药品的制备、取用与保存，装置的安全性和实验原理分析，实验有关计算等。考查内容多为不同形式的实验评价，物质的制备、检验、分离与提纯等。多以装置图和表格形式呈现，主要给出实验目的、操作、现象和结论、物质的性质中的部分内容。每个选项涉及的考点多为仪器的识别，药品的制备、取用与保存，装置的安全性和实验原理分析，实验有关计算等。考查内容多为不同形式的实验评价，物质的制备、检验、分离与提纯等。微型实验的设计与评价，属于高考必考题型。主要考查仪器的选择、基本操作，设计、探究和评价实验的能力。预计2026年命题仍会以元素化合物及有机物的性质为依托，创设新情境进行实验方案设计及评价考查，高频考向常见的有试剂的滴加顺序及用量评价、仪器及装置的选择与连接评价、物质分离提纯的方法及过程评价、实验效果评价等，试题将体现学科内大融合。流程建模第一步：确定信息仔细阅读题干，明确题目要求，确定信息属于“实验装置型”、“因果关系型”、“结论与操作相关型”、“方法原理应用型”等哪一类型。第二步：明确要素认真阅读各选项(表格)要素，明确各选项信息。(1)判断原理与现象或结论解释的关系；(2)判断“目的—仪器—试剂”的合理性；(3)判断“仪器或用品”与“实验”的对应性；(4)判断“分离、提纯方法”与“原理”的合理性等。第三步：逐项判断针对选项，不遗漏任何信息，多作排除法、特例法。技法清单技法01常见实验装置1．常见气体发生装置(1)固体+固体eq\o(→,\s\up7(△))气体(2)固体(液体)+液体eq\o(→,\s\up7(△))气体(3)固体+液体→气体2．常见气体收集装置3．尾气处理装置4．重要的定量实验装置(1)一定物质的量浓度溶液的配制(2)酸碱中和滴定(3)测量气体体积(4)中和反应反应热测定(5)化学反应速率的测定技法02常考微型实验设计方案与评价方法1．常考微型实验设计方案目的实验设计盐酸、碳酸、硅酸酸性强弱的比较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CO2气体，气体净化后通入硅酸钠溶液中生成白色胶状沉淀(H2SiO3)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、NaHCO3溶液、Na2SiO3溶液的pH金属性强弱的比较可通过与水或酸反应置换氢气的能力、最高价氧化物对应水化物的碱性强弱、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非金属性强弱的比较可通过最高价氧化物对应水化物的酸性强弱、气态氢化物的稳定性、与H2化合的难易程度、相互之间的置换、对应阴离子的还原性等方法来比较Ksp大小的比较(以AgCl、AgI为例)①向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加KI溶液产生黄色沉淀；②向浓度均为0.1mol·L－1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1mol·L－1AgNO3溶液先产生黄色沉淀HCOOH、CH3COOH电离能力强弱的比较用pH试纸(pH计)分别测定同浓度HCOOH溶液、CH3COOH溶液的pH用pH试纸(pH计)分别测定同浓度HCOONa、CH3COONa溶液的pH，盐溶液的碱性越强，对应酸的酸性越弱COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)结合H＋能力强弱的比较用pH试纸(pH计)分别测定同浓度的Na2CO3、Na2SO3溶液的pH，碱性强者结合H＋的能力强2．实验设计方案的评价方法(1)从可行性方面对实验方案进行评价①实验原理是否正确、可行。②实验操作是否安全、合理。③实验步骤是否简单、方便。④实验效果是否明显、准确。(2)从“绿色化学”角度对实验方案进行评价①反应原料是否易得、安全、无毒。②化学反应速率是否较快。③原料利用率以及制取物质的产率是否较高。④制取过程中是否造成环境污染。(3)从“安全性”方面对实验方案进行评价①进行某些易燃易爆实验时，要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等)。②冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、冷凝管等)。③其他问题，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。技法03物质的鉴别、分离和提纯方法1．有机化合物的化学检验方法或思路有机化合物化学检验方法或思路卤代烃首先加NaOH水溶液并加热，然后加稀硝酸中和碱液，最后滴加AgNO3乙醇可使有黑色氧化膜的灼热铜丝变得光亮（生成铜），并产生有刺激性气味的物质（乙醛）；与金属钠能够平缓地反应，产生氢气醛、葡萄糖与银氨溶液（水浴加热）反应形成银镜；与新制Cu(OH)2羧酸使紫色石蕊溶液变红；使蓝色石蕊试纸变红酯与含有酚酞的稀NaOH溶液共热，红色逐渐消失淀粉遇碘变为蓝色蛋白质灼烧，产生类似烧焦羽毛的特殊气味；加浓硝酸并微热，变黄（含苯环结构的蛋白质可用此法）2．物质分离、提纯常用的物理方法方法适用范围蒸馏适用于沸点不同的互溶液体混合物分离萃取萃取包括液-液萃取和固-液萃取。液-液萃取是利用待分离组分在两种不互溶的溶剂中的溶解度不同，将其从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程；固-液萃取是用溶剂从固体物质中溶解出待分离组分的过程分液适用于两种互不相溶的液体混合物分离,萃取之后往往需分液重结晶重结晶常用于提纯固态化合物。重结晶实验中溶剂选择的要求：①杂质在所选溶剂中溶解度很小（使杂质析出）或很大（使杂质留在母液中），易于除去；②被提纯的物质在所选溶剂中的溶解度受温度影响较大，升温时溶解度增大，降温时溶解度减小，冷却后易结晶析出3．物质分离、提纯常用的化学方法沉淀法将杂质转化为沉淀，如NaCl溶液(BaCl2)气化法将杂质转化为气体，如NaCl溶液(Na2CO3)热分解法加热使不稳定的物质分解除去，如NaCl(NH4Cl)杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质，如CO2(HCl)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质，如Fe2＋(Cu2＋)酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离提纯，如Mg(Al)电解法利用电解原理除去杂质，如粗铜的电解精炼调pH法加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中的某成分沉淀而分离，如CuCl2(FeCl3)4．物质的鉴别、分离和提纯方案的的设计方法(1)气体与离子的检验①原则：一看(颜色、状态)；二嗅(气味)；三实验(加试剂)。②步骤：观察外观→取少量样品→加入试剂→观察现象→得出结论。(2)固体成分检验实验方案设计的一般方法方法一：取少量固体试样→溶于水配成溶液→检测溶液中存在的阴、阳离子→得出实验结论。方法二：取少量固体试样→在氧气流等中反应→检测所产生的物质(如气体)→得出实验结论。方法三：取少量固体试样→加酸(或碱)溶液产生气体→检测气体产物的成分→得出实验结论。(3)物质的鉴别①选择的方法或试剂要简单，实验现象要明显。②用物理方法时，一般可按观察法→嗅试法→水溶法的顺序进行。③用化学方法时，对固体可按加热法、水溶法、指示剂测试法、指定试剂法等进行；对液体可按照指示剂测试法、指定试剂法等进行；对气体可用点燃法、通入指定试剂法等进行。(4)物质的分离与提纯①四原则：a．不增，不得引入新杂质；b．不减，尽量不减少被提纯的物质；c．易分，使被提纯或分离的物质跟其他物质易分离；d．复原，被提纯的物质要易被复原。②三必须：a．除杂试剂必须过量；b．过量试剂必须除尽(除去过量试剂带入的新杂质，同时注意加入试剂的顺序)；c．选择最佳的除杂途径。类型01仪器装置图型实验方案的评价母题精讲1．（2025·河南卷）下列图示中，实验操作或方法符合规范的是A．溶解氯化钠固体B．量取20.00mL草酸溶液C．收集二氧化碳气体D．观察钠与水的反应思维解析【答案】B【第一步确定信息】本题考查实验操作或方法是否符合规范选项【第二步明确要素】【第三步逐项判断】A固体物质的溶解操作溶解氯化钠固体应该在烧杯中进行，为了加快溶解，可用玻璃棒搅拌，不能在试管中溶解，错误B量取一定体积的溶液滴定管能精确到两位小数，量取20.00mL草酸溶液，要选择酸式滴定管，实验操作符合规范，正确C收集气体收集二氧化碳可用向上排空气法，但不能用瓶塞塞紧集气瓶，这样空气排不出去，而且易发生爆炸，错误D观察钠与水的反应钠与水的反应比较剧烈，而且产生的氢氧化钠有腐蚀性，不能把眼睛凑上去观察，错误变式应用1．（2025·重庆卷）下列实验操作符合规范的是2．（2025·云南卷）下列装置(省略部分夹持装置)或操作正确的是A．制备NH3B．配制100mL1.00mol·L-1KCl溶液C．探究Na与H2O反应D．探究温度对化学平衡的影响类型02表格型实验方案的评价母题精讲2．（2025·甘肃卷）下列实验操作能够达到目的的是选项实验操作目的A测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2判断该酸是否为强酸B向稀Fe2(SO4)3溶液滴入几滴浓硫酸，观察溶液颜色变化探究对水解的影响C向溶液先滴入几滴NaCl溶液，再滴入几滴NaI溶液，观察沉淀颜色变化比较AgCl和AgI的Ksp大小D将氯气通入溶液，观察是否产生淡黄色沉淀验证氯气的氧化性思维解析【答案】D【第一步确定信息】本题表格型实验方案的评价选项【第二步明确要素】【第三步逐项判断】A测定溶液的pH若该酸为一元酸，0.01mol/L某酸溶液的pH=2，可判断为强酸，但某些二元弱酸，在浓度0.01mol/L也可能达到pH=2，故无法判断该酸是否为强酸，错误B影响外界条件对Fe3+水解的影响向稀Fe2(SO4)3溶液中加浓硫酸，虽增加H+浓度增大抑制Fe3+水解，但浓硫酸稀释时放热，未控制变量，无法单独验证H+的影响，错误C比较Ksp的大小AgNO3溶液过量，溶液中剩余的Ag+会直接与I-生成AgI沉淀，无法证明AgCl转化为AgI，故不能比较Ksp，错误D验证Cl2的氧化性Cl2与Na2S反应生成S淡黄色沉淀，证明Cl2将S2-氧化为S，验证了Cl2的氧化性，D正确变式应用1．（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）下列实验方案不能得出相应结论的是ABCD结论：金属活动性顺序为结论：氧化性顺序为结论：甲基使苯环活化结论：增大反应物浓度，该反应速率加快2．（2025·陕西宝鸡·二模）下列实验设计、现象、实验结论均正确的是选项实验设计现象实验结论A向含有Na2S与ZnS的悬浊液中加入CuSO4溶液产生黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)B向鸡蛋清溶液中滴入几滴硫酸铜溶液产生白色沉淀，加水后沉淀不溶解蛋白质发生了变性C用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上试纸变白次氯酸钠溶液呈中性D在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸，然后加热烧瓶中有红棕色气体产生木炭具有还原性，能还原HNO3类型03微型化学实验方案的设计与评价母题精讲3．（2025·广东卷）利用如图装置进行实验：打开，一定时间后，a中溶液变蓝；关闭，打开，点燃酒精灯加热数分钟后，滴入无水乙醇。下列说法错误的是A．a中现象体现了的还原性B．b中既作氧化剂也作还原剂C．乙醇滴加过程中，c中的铜丝由黑变红，说明乙醇被氧化D．d中有银镜反应发生，说明c中产物有乙酸思维解析【答案】D【第一步确定信息】本题微型化学实验方案的评价。打开K1、K2，一定时间后，b中H2O2在MnO2的催化下生成O2，O2进入a中，氧化I-，生成I2，使得淀粉-KI溶液变蓝；关闭K1，打开K3，无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛，乙醛可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应。选项【第二步明确要素】【第三步逐项判断】A判断I-的还原性O2进入a中，氧化I-，生成I2，体现了I-的还原性，A正确BH2O2在氧化还原反应中所起的作用b中H2O2在MnO2的催化下生成O2和H2O，H2O2既作氧化剂也作还原剂，正确C乙醇发生反应的类型无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛，在此过程中，铜丝先和氧气反应生成黑色的氧化铜，乙醇再和氧化铜反应，氧化铜被还原为红色的铜单质，乙醇被氧化为乙醛，故c中的铜丝由黑变红，可以说明乙醇被氧化，正确D乙醛中醛基的检验乙醛可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应，d中未加热，不能发生银镜反应，错误变式应用1．（2025·云南卷）某化学兴趣小组设计如下实验装置，通过测定反应前后质量的变化，验证固体在酒精灯加热条件下，受热分解的气态产物。实验步骤：先缓慢通入Ar气，排尽装置内空气；关闭Ⅰ左侧阀门，点燃酒精灯；一段时间后，Ⅱ中灼热的铜网变黑，熄灭酒精灯甲；再次缓慢通入Ar气……下列说法错误的是A．实验步骤中，点燃酒精灯的顺序为甲、乙、丙B．整个过程中，若Ⅲ中灼热的铜网未变黑，则说明生成的在Ⅱ中反应完全C．实验结束后，若Ⅰ中减少的质量等于Ⅱ中增加的质量，则分解的气态产物只有D．应远离热源、可燃物，并与还原性物质分开存放2．（2025·湖北卷）制备-氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解)，加热到，通入，反应剧烈放热，通气完毕，在下继续反应。反应结束，常压蒸馏得产物。反应方程式：下列说法错误的是A．干燥管可防止水蒸气进入反应瓶B．可用溶液作为吸收液C．通入反应液中可起到搅拌作用D．控制流速不变可使反应温度稳定巩固提升1．（2025·北京卷）下列实验的相应操作中，不正确的是A．制备并检验B．实验室制取C．分液D．蒸馏为防止有害气体逸出，先放置浸溶液的棉团，再加热实验结束时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯先打开分液漏斗上方的玻璃塞，再打开下方的活塞冷却水从冷凝管①口通入，②口流出2．（2025·浙江1月卷）提纯粗品(含少量的和)得到纯品的方案如下，所用试剂为溶液、溶液、盐酸和溶液。下列说法不正确的是A．用过量的溶液除去B．通过生成沉淀后过滤除去C．4种试剂的使用顺序为溶液、溶液、盐酸、溶液D．调后的滤液蒸发至大量固体析出，趁热过滤、洗涤、干燥后即得纯品3．（2025·甘肃卷）丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)ABCD回流蒸馏分液干燥4．（2025·广东卷）对铁钉进行预处理，并用铜氨溶液给铁钉镀铜。下列操作不能达到实验目的的是A．除油污B．除铁锈C．制铜氨溶液D．铁钉镀铜5．（2025·湖北卷）下列化学实验目的与相应实验示意图不相符的是选项ABCD实验目的用量热计测定反应热分离乙酸乙酯和饱和食盐水在铁片上镀镍转移热蒸发皿至陶土网实验示意图6．（2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）巧设实验，方得真知。下列实验设计合理的是A．除去中的HClB．制备少量NO避免其被氧化C．用乙醇萃取中的SD．制作简易氢氧燃料电池7．（2025·河北卷）如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检验的是A．电石与饱和NaCl溶液 B．固体与70%的浓C．大理石与稀HCl D．固体与水8．（2025·湖南卷）具有还原性，易水解。一种制备纯净的的装置示意图如下：下列说法错误的是A．导气管a需接一个装有碱石灰的干燥管B．实验过程中应先通入，再开启管式炉加热C．若通入气体更换为，也可制备纯净的D．配制溶液需加盐酸和金属9．（2025·北京卷）为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。已知：为黄色、为红色、为无色。下列说法不正确的是A．①中浓盐酸促进平衡正向移动B．由①到②，生成并消耗C．②、③对比，说明：②>③D．由①→④推断，若向①深黄色溶液中加入、淀粉溶液，溶液也无明显变化10．（2025·青海西宁·二模）用下列装置和操作，能达到相应实验目的的是A．图甲装置用于测定氢氧化钠溶液的浓度B．图乙装置用于灼烧海带C．图丙装置检验中是否混有D．图丁检验酸性：11．（2025·江苏连云港·一模）实验室用SO2和MgO悬浊液制取MgSO3，下列实验原理与装置不能达到实验目的的是A．用装置甲制取SO2 B．用装置乙收集SO2C．用装置丙制取MgSO3 D．用装置丁吸收尾气SO212．（2025·山东淄博·三模）下列实验装置或操作能达到实验目的的是A．制备NaHCO3固体B．制备AlCl3固体C．比较Cl2和I2的氧化性D．验证牺牲阳极法保护铁13．（2025·湖北黄石·二模）下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是A．图①验证反应有Cl2生成 B．图②除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3C．图③制备无水CuSO4 D．图④用于分离苯和溴苯14．（2025·河北保定·三模）下列实验对应的操作中正确的是A．用和浓盐酸制取B．制备胶体C．测钠与水反应后溶液的D．配制溶液时的定容操作15．（2025·河北衡水·三模）根据指定试剂和选择的装置能完成相关实验的是A．选择装置I，除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸B．选择装置Ⅱ，用二氧化锰和浓盐酸制备氯气C．选择装置Ⅲ，用溴水证明电石与水反应生成乙炔气体D．选择装置Ⅳ，用和，制备冲刺突破1．（2025·北京昌平·二模）学习小组为探究Co(Ⅱ)、Co(Ⅲ)能否催化的分解及相关性质，室温下进行实验。下列说法不正确的是实验ⅰ实验ⅱ实验ⅲ粉红色溶液，无明显变化溶液变为红色，伴有气泡产生溶液变为墨绿色，并持续产生气体资料：①可催化的分解。②溶液颜色粉红色蓝色红色墨绿色A．实验i表明不能催化的分解。B．实验ⅲ中，可能是与发生氧化还原反应C．实验ⅱ、ⅲ中的气体成分相同D．以上实验证明，配体的种类影响Co(Ⅱ)的还原性2．（2025·天津·二模）利用下列仪器或实验装置能够达到实验目的的是A．用甲装置可除去乙醇中的苯酚B．用乙装置快速制备少量C．用丙装置探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀D．用丁装置灼烧胆矾晶体3．（2025·陕西商洛·二模）已知：为浅黄色粉末，W粉为黑色粉末；丙酸甲酯的沸点为79℃，加热时会逸出。下列装置和操作能达到目的的是A．探究小苏打的稳定性 B．验证氢气还原C．制备并收集丙酸甲酯 D．探究M和Cu的相对活泼性4．（2025·陕西宝鸡·二模）下列实验设计、现象、实验结论均正确的是选项实验设计现象实验结论A向含有Na2S与ZnS的悬浊液中加入CuSO4溶液产生黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)B向鸡蛋清溶液中滴入几滴硫酸铜溶液产生白色沉淀，加水后沉淀不溶解蛋白质发生了变性C用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液点在pH试纸上试纸变白次氯酸钠溶液呈中性D在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸，然后加热烧瓶中有红棕色气体产生木炭具有还原性，能还原HNO35．（2025·福建厦门·二模）实验室制备广谱高效的氧化型杀菌剂二氯异氰尿酸钠，反应原理为，装置如图(加热及夹持装置省略)。已知：常温下，二氯异氰尿酸钠固体可溶于水，难溶于冰水。与相关步骤对应的操作或叙述错误的是步骤操作或叙述AⅠ．制备高浓度溶液打开，快速滴加浓盐酸至②中溶液上方出现黄绿色气体，立即关闭BⅡ．制备二氯异氰尿酸钠打开，滴加溶液至②中气体颜色变浅，关闭，