考點三試驗方案的設計與評價化學試驗評價與探究是歷年高考命題的熱點，主要以物質(zhì)的制備或性質(zhì)試驗為載體，結(jié)合試驗操作，物質(zhì)性質(zhì)探究等命題。題型主要以填空題或簡答題出現(xiàn)，對綜合試驗中某一環(huán)節(jié)或某一步驟進行方案設計或探究試驗中的有關(guān)問題進行設問，考查學生發(fā)覺問題與解決問題的實力。近幾年高考此類題目常將定性試驗與定量試驗相結(jié)合，留意考查常見化學試驗儀器的運用方法、物質(zhì)的分別和提純等基本試驗操作和留意事項，以及試驗條件的限制、產(chǎn)率計算等。試題主要從三方面考查：(1)利用限定的儀器裝置、藥品，依據(jù)題目要求進行試驗方案的設計。(2)給出部分試驗環(huán)節(jié)，依據(jù)題目要求設計完整的試驗。(3)對給出的試驗方案做出科學的評估，選擇最佳方案。物質(zhì)的制備與性質(zhì)試驗涉及學問面廣、題型多變、思維發(fā)散空間大，能很好地考查綜合運用化學試驗基礎學問解決問題的實力。探究性試驗一般探究化學反應機理、探究化學試驗中的反?，F(xiàn)象、探究對典型問題的質(zhì)疑、探究未知物的成分、探究物質(zhì)的性質(zhì)、探究化學反應的條件以及探究化學反應的現(xiàn)象等。這類試驗題綜合性較強，一般難度較大。1．試驗方案設計的基本要求2．試驗方案設計與評價的解題思路和方法3．變量探究試驗題的解題策略(2024·成都蓉城名校聯(lián)盟第三次聯(lián)考)依據(jù)試驗目的，下列試驗方法或操作正確的是()選項試驗目的試驗方法或操作A比較Fe(OH)3和Mg(OH)2Ksp的相對大小向裝有1mL0.1mol·L－1MgCl2溶液的試管中，先滴加1～2滴2mol·L－1NaOH溶液，再滴加2滴0.1mol·L－1FeCl3溶液B探究淀粉的水解程度將淀粉溶液在酸性條件下加熱一段時間后，向水解液中滴加銀氨溶液，加熱C推斷久置的亞硫酸鈉是否變質(zhì)取肯定質(zhì)量的亞硫酸鈉固體于試管中，加蒸餾水完全溶解后，滴加BaCl2溶液D探究濃度對化學反應速率的影響取5mL0.01mol·L－1和5mL0.02mol·L－1的酸性高錳酸鉀溶液于兩支試管中，分別加入2mL0.01mol·L－1的草酸溶液解析：氯化鎂和少量氫氧化鈉反應生成氫氧化鎂白色沉淀，加入氯化鐵之后假如能出現(xiàn)紅褐色沉淀，說明氫氧化鐵的溶度積常數(shù)小于氫氧化鎂的，A項正確；淀粉水解后應當加入氫氧化鈉中和酸，再加入銀氨溶液檢驗水解產(chǎn)物，B項錯誤；無論Na2SO3變質(zhì)與否，Na2SO3和Na2SO4均與BaCl2反應產(chǎn)生白色沉淀，C項錯誤；酸性高錳酸鉀溶液濃度不同，顏色不同，應限制酸性高錳酸鉀不足且等量，變更草酸的濃度，D項錯誤。故選A。答案：A完整的化學試驗方案包括“四大環(huán)節(jié)”：試驗原理、試驗裝置和藥品(其中包括：裝置類型、儀器的組裝等)、試驗步驟(其中包括：加裝藥品、氣密性檢查、除雜、干燥、主體試驗、平安措施等)、試驗現(xiàn)象的視察和記錄及試驗數(shù)據(jù)的分析處理等。設計合理的試驗方案必需駕馭比較全面的試驗基本原理和基本技能，要做到設計原理正確、試驗程序合理、操作步驟簡便、現(xiàn)象明顯、相關(guān)結(jié)論正確。1．(2024·廣州統(tǒng)考二模)某小組同學用下圖裝置驗證SO2的性質(zhì)，培育皿中①、②、③三個塑料瓶蓋內(nèi)盛有不同物質(zhì)。向Na2SO3固體上滴加適量稀H2SO4，快速用玻璃片將培育皿蓋嚴，試驗記錄如下。下列說法不正確的是()試驗裝置瓶蓋物質(zhì)試驗現(xiàn)象①酸性KMnO4溶液紫色褪去②蘸有品紅溶液的棉花紅色褪去③蒸餾水無明顯變更A．產(chǎn)生SO2的離子方程式：SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2OB．瓶蓋①中的試驗現(xiàn)象證明SO2具有還原性C．瓶蓋②中的試驗現(xiàn)象證明SO2具有漂白性D．瓶蓋③中的試驗現(xiàn)象證明SO2和水不反應解析：H2SO3的酸性比H2SO4弱、H2SO3易分解，則Na2SO3和H2SO4反應的化學方程式為Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，A項正確；瓶蓋①中二氧化硫使酸性高錳酸鉀褪色，則高錳酸鉀中錳元素化合價降低、發(fā)生還原反應、能證明SO2具有還原性，B項正確；品紅是有機色質(zhì)，瓶蓋②中二氧化硫使品紅褪色，證明SO2具有漂白性，C項正確；有些反應無明顯現(xiàn)象，瓶蓋③中蒸餾水沒有明顯變更，不能證明SO2和水不反應，D項錯誤。故選D。答案：D2．(2024·麗水、湖州、衢州三地市質(zhì)檢)下列方案設計、現(xiàn)象和結(jié)論不正確的是()選項目的方案設計現(xiàn)象和結(jié)論A探究樣品中是否含有Na元素用玻璃棒蘸取樣品進行焰色試驗若火焰呈黃色，則該樣品中含有Na元素B探究Fe2＋、Br－的還原性強弱向FeBr2溶液中加入少量氯水，再加CCl4萃取若CCl4層無色，則Fe2＋的還原性強于Br－C檢驗鐵粉是否變質(zhì)取少量鐵粉溶于稀鹽酸中，滴加KSCN溶液若溶液未變紅色，無法說明鐵粉是否變質(zhì)D確認二氯甲烷分子不存在同分異構(gòu)體先搭建甲烷分子球棍模型，后用2個氯原子取代隨意2個氫原子，重復數(shù)次，視察所得球棍模型的結(jié)構(gòu)若所得球棍模型均代表相同物質(zhì)，則確認二氯甲烷分子不存在同分異構(gòu)體解析：玻璃的主要成分是Na2SiO3，含有鈉元素，會對試驗結(jié)果造成干擾，應用鉑絲蘸取樣品進行焰色試驗才能檢驗樣品中是否含有Na元素，故A項錯誤；Br2的CCl4溶液顯橙紅色，CCl4層無色，說明沒有生成Br2，則是Fe2＋優(yōu)先被氧化，即Fe2＋的還原性強于Br－，故B項正確；KSCN溶液與Fe3＋反應會生成紅色物質(zhì)，溶液未變紅色只能證明溶液中無Fe3＋，但鐵粉也可能變質(zhì)生成亞鐵離子，故C項正確；二氯甲烷分子的構(gòu)型只有一種，C上接2個H和2個Cl，即甲烷上2個H被Cl取代了，二氯甲烷分子不存在同分異構(gòu)體，用此方法可以驗證，故D項正確。故選A。答案：A3．(2024·深圳光明區(qū)高級中學校聯(lián)考)漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，某試驗小組設計如圖試驗裝置制取氯氣并驗證其性質(zhì)。下列敘述正確的是()A．A裝置中反應的化學方程式為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2OB．B裝置中溶液先變藍色后褪色，其緣由是淀粉被Cl2氧化C．取C裝置中的溶液，滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，可證明Na2SO3已被氧化D．D裝置溶液變黃色，證明還原性：I－>Fe2＋解析：漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，氯氣和碘離子反應生成碘單質(zhì)使淀粉變藍色，氯氣和亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉，氯氣和碘化亞鐵、氯化亞鐵反應分別生成碘單質(zhì)、鐵離子，氯氣有毒，尾氣運用裝置E汲取。據(jù)此分析解答。漂白粉的主要成分為氯化鈣和次氯酸鈣，酸性條件下發(fā)生歸中反應生成氯氣，故漂白粉與硫酸溶液反應可制取氯氣，反應的化學方程式為Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2SO42CaSO4＋2Cl2↑＋2H2O，A項正確；B裝置中氯氣和碘離子生成碘單質(zhì)使淀粉變藍色，變色后溶液不會褪色，B項錯誤；亞硫酸鈉和氯化鋇也會反應生成亞硫酸鋇沉淀，C項錯誤；D裝置中反應生成的鐵離子、碘溶液均為黃色，D項錯誤。故選A。答案：A4．(2024·遼寧省二模)無水三氯化鉻(CrCl3)是常用的媒染劑和催化劑，易潮解，易升華，高溫下易被氧氣氧化。通常是用不含水的三氧化二鉻與鹵化劑(如CCl4)在高溫下反應，并使生成的三氯化鉻在惰性氣氛(如氮氣氣氛)中升華來制?。篊r2O3(s)＋3CCl4(s)2CrCl3(s)＋3COCl2(g)，生成的COCl2(俗稱光氣)有毒，遇水發(fā)生水解，試驗裝置如圖所示。關(guān)于此試驗說法正確的是()A．A中的試劑為熱水；A中長玻璃管的作用是平衡壓強，視察試驗是否堵塞B．若試驗過程中D處出現(xiàn)堵塞，應剛好更換D處導管C．G中發(fā)生反應的離子方程式為COCl2＋4OH－=COeq\o\al(2－,3)＋2Cl－＋2H2OD．無水CaCl2的作用是除產(chǎn)生氣體中的水解析：由題干可知三氯化鉻(CrCl3)易潮解，所以整個裝置應保持無水的狀態(tài)，所以A中裝的應是濃硫酸，除N2中的水蒸氣，故A項錯誤；試驗過程中若D處出現(xiàn)堵塞，因CrCl3易升華，應對D處導管用酒精燈加熱即可，故B項錯誤；COCl2遇水發(fā)生水解：COCl2＋H2O=CO2＋2HCl，故G中反應的離子方程式為COCl2＋4OH－=COeq\o\al(2－,3)＋2Cl－＋2H2O，故C項正確；由題干可知三氯化鉻(CrCl3)易潮解，所以整個裝置應保持無水的狀態(tài)，F(xiàn)中的無水CaCl2是為了防止G中的水進入裝置中，故D錯誤。故選C。答案：C5．(2024·惠州期末)下列試驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是()選項操作現(xiàn)象結(jié)論AKIO3溶液中滴加HI，再滴加淀粉溶液溶液出現(xiàn)藍色KIO3氧化性比I2強B向Na2S溶液中滴加鹽酸產(chǎn)生氣泡Cl的非金屬性比S強C將一小塊Na放入75%酒精溶液中產(chǎn)生氣泡乙醇含有羥基D向濃H2SO4中加水，攪拌燒杯外壁發(fā)燙濃硫酸溶于水放熱解析：KIO3與HI反應生成I2：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，淀粉遇碘單質(zhì)變藍色，反應中KIO3為氧化劑，I2為氧化產(chǎn)物，依據(jù)氧化性強弱規(guī)律：氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，因此結(jié)論正確，故A項正確；向Na2S溶液中滴加鹽酸，首先無明顯現(xiàn)象，發(fā)生反應：S2－＋H＋=HS－，接著滴加鹽酸，發(fā)生反應：HS－＋H＋=H2S↑，有氣泡產(chǎn)生，并伴有臭雞蛋氣味，兩個反應都不是氧化還原反應，不能證明Cl的非金屬性比S的強，故B項錯誤；將鈉塊放入75%酒精溶液中，產(chǎn)生氣泡，可能是鈉與溶液中的水反應，不能證明乙醇中含有活潑氫，故C項錯誤；濃硫酸密度比水大，故稀釋濃硫酸時應沿燒杯壁向水中加入濃硫酸，并不斷攪拌，燒杯外壁發(fā)燙，可以得出結(jié)論：濃硫酸溶于水放熱，故D項錯誤。故選A。答案：A6．(2024·湖北卷)高技術(shù)領(lǐng)域常運用高純試劑。純磷酸(熔點為42℃，易吸潮)可通過市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到，純化過程須要嚴格限制溫度和水分，溫度低于21℃易形成2H3PO4·H2O(熔點為30℃)，高于100℃則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某愛好小組為制備磷酸晶體設計的試驗裝置如下(夾持裝置略)：回答下列問題：(1)A的名稱是____________，B的進水口為________(填“a”或“b”)。(2)P2O5的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)空氣流入毛細管的主要作用是防止________________________，還具有攪拌和加速水逸出的作用。(4)上升溫度能提高除水速度，試驗選用水浴加熱的目的是________________________________________________________________________。(5)磷酸易形成過飽和溶液，難以結(jié)晶，可向過飽和溶液中加入________________促進其結(jié)晶。(6)過濾磷酸晶體時，除了須要干燥的環(huán)境外，還須要限制溫度為________(填字母)。A．<20℃B．30～35℃C．42～100℃(7)磷酸中少量的水極難除去的緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：空氣通過氯化鈣除水，經(jīng)過平安瓶后通過濃硫酸除水，然后通過五氧化二磷，干燥的空氣流入毛細管對燒瓶中的溶液進行攪拌，同時還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細管上升的作用，將85%磷酸溶液進行減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到純磷酸。據(jù)此分析解答。(1)由儀器構(gòu)造可知，儀器A為圓底燒瓶，儀器B為直形冷凝管，冷凝水應從b口進、a口出，形成逆流冷卻，使冷卻效果更好。(2)純磷酸制備過程中要嚴格限制溫度和水分，因此五氧化二磷的作用為干燥氣體。(3)空氣流入毛細管可以對燒瓶中的溶液進行攪拌，使受熱勻稱，同時還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細管上升的作用。(4)上升溫度能提高除水速度，而純磷酸制備過程中要嚴格限制溫度，水浴加熱可以避開干脆加熱造成的過度猛烈與溫度的不行控性，使溶液受熱勻稱。(5)過飽和溶液短暫處于亞穩(wěn)態(tài)，當加入一些固體的晶體或晃動時可使此狀態(tài)失去平衡，過多的溶質(zhì)就會結(jié)晶，