考點10.6化學(xué)試驗設(shè)計與評價

化學(xué)試驗方案的設(shè)計化學(xué)試驗選擇題每年必考，是高考試題中的高頻.考點，主要考查形式有：化學(xué)試

驗基本操作、試驗方案的設(shè)計和評價、一套獨立完整(或一組)試驗裝置的評價，預(yù)料2024年高考仍將接

著考查。

一、高考題再現(xiàn)：

1.(2024II)下列試驗過程可以達到試驗?zāi)康牡氖?/p>

編號試驗?zāi)康脑囼炦^程

配制0.4000mol.?L的稱取4.0g固體NaOH于燒杯中，加入少量蒸儲水溶解，轉(zhuǎn)移至250

A

NaOll溶液n)L容量瓶中定容

向盛有2疝黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，視

B探究維生素C的還原性

察顏色改變

向稀鹽酸中加入鋅粒，將生成的氣體依次通過NaOH溶液、濃硫酸

C制取并純化氫氣

和KMnOi溶液

探究濃度對反應(yīng)速率的影向2支盛有5ml,不同濃度N向SO」溶液的試管中同時加入2ml.5%H202

I)

響溶液，視察試驗現(xiàn)象

【答案】B

【解析】A旗氧化鈉溶于水放熱，因此涔解后需要冷卻到室溫不再傳稱至容量款中，A錯謾；8粟化鐵具有

氧化性，能被韁生素C還原為氧化亞鐵，從而使海港薊邑宣生變化，所以向艇有2mL苗邑氧化鐵溶液的試

譽中盾加濃的維生素C溶液，逋過觀察圖邑變化可以探究維生素C的還原性，B正確?CfSM鹽酸卬加入

鐘應(yīng)，生成氨氣，由于生成的敏氣中含有氧化氫和水蒸氣，因此將生成的氣體依次通過NaOH溶港、濃碓

酸叩可，不需要通過KMnd溶港，或者直接通過再石灰，C捐俁jD.反應(yīng)的方程式為HSOi+HO=SOP

?H1H：O,這說明反應(yīng)過程中沒有明顯的實蛉現(xiàn)象，因此無法探究濃度對反應(yīng)速率的革闡，D甯誤.

2.（2024北京）驗證犧牲陽極的陰極愛護法，試驗如下（燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的映NaCl溶液）。

①②

?收日，川口病人

Q1

-----??J-

a1zw逍的/a

在Fe表面生成藍色沉淀試管內(nèi)無明顯改變試管內(nèi)生成藍色沉淀

下列說法不?正?確?的是

A.對比②③，可以判定Zn愛護了Fe

B.對比①②，IGUMCN”］可能將Fe氧化

C.驗證Zn愛護Fe時不能用①的方法

D.將Zn換成Cu,用①的方法可推斷Fe比Cu活潑

【答案】D

【斛析】項，對比②,附近的溶液中加入日明顯變化，附近的溶液中不含

A??FeK5[Fe<CN)6?FeF6,

③院附近的溶港中加入R(Fe<CN)，產(chǎn)生藍色瓦淀，③Fe附近的港港中含F(xiàn)e>,②中Fe鏢保護，A】更正

百hB咬，①加入K[Te(CN)0)在Fe表面產(chǎn)生藍色沆淀，”表面產(chǎn)生了Fe>,對比①②的異同，①可能

是4[Fe(CN)6]將Fe氧化成Fe>,B項正確，C項，對比①②，①加入K[Fe(CN)ofEFe表面產(chǎn)生誦

色冗淀，①也能檢批出Fe\不能用①的方法蛉證Za保護Fe,Cl更正礴；D嗔，由實/可如K】[Fe(CN)

6何能將Fe氧化成Fe>,將Zn拼成Cu不能用①的方法證明Fe比Cu活潑，D項錯誤j答案法D。

3.(2024江蘇)依據(jù)下列試驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是

選項試驗操作和現(xiàn)象結(jié)論

A向苯酚濁液中滴加NazCO*溶液，濁液變清苯酚的酸性強于H￡Om的酸性

向碘水中加入等體積CCh,振蕩后靜置，上層接近無I?在CCL中的溶解度大于在水中的溶解

B

色，下層顯紫紅色度

C向CuSOi溶液中加入鐵粉，有紅色固體析出F『的氧化性強于Cu”的氧化性

向NaCl、Nai的混合稀溶液中滴入少量稀AgNOa溶液，

DA^(AgCl)>K>(AgD

有黃色沉淀生成

【答案】B

【答案】B

【解析】A.某溶液中滴加IG[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中有Fe3但是無法證明是否有Fe”°

選項A錯誤。B.向(：戰(zhàn)。他溶液中通入CO〉溶液變渾濁，說明生成了苯酚，依據(jù)強酸制弱酸的原則，得到

碳酸的酸性強于苯酚。選B正確。C.向含有ZnS和Na2s的懸濁液中滴加CuSOi溶液,雖然有ZnS不溶物,

但是溶液中還有Naf,加入硫酸銅溶液以后，C『肯定與溶液中的S"反應(yīng)得到黑色的CuS沉淀，不能證明

發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化。選項C錯誤。I).向溶液中加入硝酸鋼溶液，得到白色沉淀(有許多可能)，再加入鹽酸

時，溶液中就會同時存在硝酸鋼可離的硝酸根和鹽酸電離的氫離子，溶液具有硝酸的強氧化性。假如上一

步得到的是亞硫酸鋼沉淀，此步就會被氧化為硫酸鋼沉淀，依舊不溶，則無法證明原溶液有硫酸根離子。

二、應(yīng)試對策：

I.制備試驗方案設(shè)計的原則：

(1)無機物制備試驗方案應(yīng)遵循下列原則：

①原料廉價易得，用料最省即原料利用率高；

②所選用的試驗裝置或儀器不困難；③試驗操作簡便平安，對環(huán)境不造成污染或污染較小。

(2)有機物制備試驗方案應(yīng)遵循下列原則：

①原料廉價易得，用料最省；

②副反應(yīng)、副產(chǎn)品少，反應(yīng)時間短，產(chǎn)品易分別提純；

③反應(yīng)試驗步驟少，試驗操作便利平安。

II.中學(xué)化學(xué)課本中常見的氣體試驗室制法

⑴,固一固反應(yīng)要加熱型：如圖所示，可制取。2、CHl、NL等。

(2)固一液反應(yīng)不加熱型:如圖所示,可制取《2、C02、H2S>NO：、C2H2、SW等。

MACO,.KyS.NO：.SO,.R(

四?刖分

制備出、H2S>C02,可用如圖所示裝置。

(3)固一液加熱或液一液加熱：婦圖甲、乙所示。

M番HCkCl,、CO

甲乙

in.氣體的凈化和干燥

所謂氣體的凈化和干燥是指在制氣裝置后串聯(lián)一個或若干個洗氣瓶或干燥管，通過凈化劑或干燥劑除去氣

體中的雜質(zhì)和水蒸氣。通常試驗用的洗氣裝置或干燥裝.置如圖所示：

(1)(b)(c)

圖中(a)是兩個串聯(lián)的洗氣瓶，瓶內(nèi)放置凈化劑或干燥劑。圖(b)和圖(c)是兩種常用的干燥管，管內(nèi)盛固體

凈化劑去氣體中的雜質(zhì)但乂不能與該氣體反應(yīng)。②能除去氣體中的雜質(zhì)和水蒸氣且不增加新的雜質(zhì)。

IV.集氣裝置

氣體的收集有向下排空氣集氣法、向上排空氣集氣法、排水集氣法三種常用方法。如圖所示。

一般說來密度比空氣小的氣體如應(yīng)、NH：,、CH」用向下排空氣法收集。密度比空氣大的氣體如：Ck、。2、HCb

SO?、HSNO2、C6等用向上排空氣法收集。

V.尾氣汲取裝置

有毒污染環(huán)境的氣體應(yīng)在最終安裝尾氣汲取裝置試驗室常用的尾氣汲取裝置如圖所示。

溶于水或難溶于水的氣體汲取裝置如圖(a),極易溶于水的氣體先用(b)裝置或(c)裝置。

試驗室制備的氣體雖多且繁，但只要透過現(xiàn)象看本質(zhì)，駕馭規(guī)律就可以化多為少，化繁為簡。

VI.氣密性檢查

凡是有導(dǎo)氣的試驗裝置，裝配好后均需檢查氣密性。

(1)簡潔裝置檢查氣密性的方法:

用雙手握住燒瓶，燒杯內(nèi)水中有氣泡產(chǎn)生；雙手離去一會兒，燒杯內(nèi)導(dǎo)管中有水柱形成一一說明不漏氣,

1

(2)應(yīng)依據(jù)不同的裝置特點設(shè)法用不同的方法檢查其氣密性，其原理都是使裝置形成一個密閉體系，再使

體系內(nèi)氣體產(chǎn)生壓強改變，并以一種現(xiàn)象表現(xiàn)出來。一般采納以下幾種方法:

①微熱法：適用于最簡潔的裝置，進行檢驗前將一端連接導(dǎo)管并封閉于水中，用雙手或熱毛巾捂住容器使

氣體受熱膨脹，通過視察氣泡的產(chǎn)生及倒吸現(xiàn)象來推斷裝置的氣密性。

②液差法：適用于啟普發(fā)生器及其簡易裝置氣密性的檢查。檢查前肯定要先關(guān)閉止水夾，從漏斗中加入水,

使內(nèi)部密封一部分氣體，通過視察形成的液面高度差是否發(fā)生改變推斷裝置的氣密性。

(3)困難裝置氣密性檢查：為使其產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象，用酒精燈對裝置中某個可加熱容器微熱，視察插入水

中的導(dǎo)管II是否有氣泡冒出；也可對整套裝置適當(dāng)分割，分段檢查氣密性。

(4)裝置氣密性的檢查必需在放入藥品之前進行。

VII.試驗平安操作

⑴防爆炸：點燃可燃氣體(如以CO、CH)、C2H2、C2H4)或用CO、山還原Fe。、CuO之前,要檢驗氣體純度。

(2)防爆沸：配制硫酸的水溶液或濃硫酸的酒精溶液時，要將奢度大的濃硫酸緩慢倒入水或酒精中：加熱

液體混合物時要加沸石(或碎瓷片)o

(3)防失火：試驗室中的可燃物質(zhì)肯定要遠離火源。

(4)防中毒:制取有毒氣體(如:Ck、CO、SO2、牘、Wb、NO)時,應(yīng)在通風(fēng)櫥中進行；同時做好尾氣處理。

(5)防倒吸：加熱法制取并用排水法收集氣體或汲取溶解度較大氣體時，要留意熄燈依次或加裝平安瓶。

隔離戒I修寓大n創(chuàng)立JWQKV，式。券擅敕K

其中倒立漏斗式、.肚容式防倒吸的原理相同。

大容積的漏斗能容納較多的液體，從而防止倒吸。

(6)防堵塞：防止堵塞導(dǎo)管，或使液體順當(dāng)涌入，或使內(nèi)外壓強相等。

北”斗街機恒樂A笏&Ki對伍戈n

例1利用下列試驗裝置完成相應(yīng)的試驗，能達到試驗?zāi)康牡氖?/p>

生、核步也而

A.WftN.OHB?用相精提取立水中的演C,除去水中的敘化第D,從Y透氣收集CO)

【答案】C

【解析】A.NaOH具有強將笆牲且易用解，為防止NaOH騰蝕儀器，所以NaOH應(yīng)該放置在燒杯中稱量，

故A錯誤：B.萃取劑和原溶劑不能互落，爭和水互溶，所以不能用乙國作濕水的萃取劑，應(yīng)該牘或四

氧化端故B錯誤，C.加熱時，水易揮發(fā)，但NaCl不揮發(fā)，所以可以采用明肪法除去水中的NaCI,故

C正確jD.常溫下他氣不反應(yīng)且密度大于空氣的氣體采用向上升底氣法收集，二氧化碳密度大于空氣且

常溫下和空氣不反應(yīng)，應(yīng)該采用向上弘莊氣法收集，導(dǎo)氣管采用“長進矩出"原則，故D錯誤。

例2在中學(xué)化學(xué)試驗條件下，下列試驗內(nèi)容（裝置、操作或現(xiàn)象）能達到相應(yīng)試驗?zāi)康牡氖?

【答案】B

【解析】A項、氯化氫的密度比空氣密度大，試驗室用向下排空氣法收集，故A錯誤；B項、關(guān)閉止水夾，

若裝置氣密性良好，向長頸漏斗中加水，會在長頸漏斗中形成穩(wěn)定的液面差，故B正確；C項、灼燒海帶固

體應(yīng)在用埸中進行，不能在蒸發(fā)皿中進行，故C錯誤；D項、容量瓶是精量器，不能在容量瓶中溶解或稀釋

溶液，故D錯誤。

例3將氣體X通入溶液A（如下圖，尾氣汲取裝置略）中，試驗現(xiàn)象能夠支持結(jié)論的是

"-1

溶液A及反

氣體X結(jié)論

WA-應(yīng)現(xiàn)象

選項

乙醇與濃硫Br2的水溶

乙烯與溟

A.酸共熱】70℃液由橙黃色

發(fā)生反應(yīng)

產(chǎn)生的氣體變?yōu)闊o色

乙煥被高

電石與飽和KMnO,酸性

缽酸鉀酸

B.食鹽水反應(yīng)溶液紫色漸

性溶液氧

產(chǎn)生的氣體漸變淺

化

濱乙烷與氫

Bn的水溶

氧化鈉醇溶乙烯與溟

C.液由橙黃色

液共熱生成發(fā)生反應(yīng)

變?yōu)闊o色

的氣體

碳酸鈉固體

苯酚鈉溶液碳酸的酸

與醋酸溶液

D.中出現(xiàn)白色性強于笨

反應(yīng)產(chǎn)生的

沉淀酚

氣體

【答案】c

【解折】A乙SJ與濃喻共熱170第產(chǎn)生的乙角，體中混有雜質(zhì)二氧化破，二氧化硬也能筋使溺水褪色，干

擾了檢驗，故A錯俁JB電石與飽和食鹽水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含有硫化氯，藻化羞能夠使KMnO腐性溶液

紫色逐漸變淺，干擾了實場結(jié)果，故B猾逞；C漫乙烷與氮氧化鈉蟹濡液共熱發(fā)生消去反應(yīng)得到乙保，Z

俅可以與澳水反應(yīng)，使之神邑，故C正確，D硅帶鈉固體d舒溶液反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳氣體中混有胡^,

08酸S?夠與掇鈉溶港反應(yīng)，干擾了檢蛉結(jié)果，故D錯誤。

例4下列試驗方案能達到相應(yīng)試驗?zāi)康牡氖?/p>

選項試驗?zāi)康脑囼灧桨?/p>

將混合物投入足量NaOH溶液中然后依次進行過濾、洗滌、

A分別FeQ、ALO；,

蒸發(fā)、灼燒四項操作

向淀粉溶液中加入稀硫酸共熱，冷卻后再加入新制

B驗證淀粉溶液水解生成葡萄糖

cu(on)2懸濁液,加熱

C制備無水AlCh蒸發(fā)鋁與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液

取少量久置的FeCL晶體于試管中，逐滴加入酸性高缽酸

I)檢驗FeCk晶體是否完全變質(zhì)

鉀溶液

【答案】D

【解析】A.氧化鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，A1。與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，然后依次進行過濾、洗滌、

蒸發(fā)、灼燒得到的是偏鋁酸鈉固體，故A錯誤；B.淀粉溶液水解生成葡萄糖，是在稀硫酸中進行的，而水

解后檢驗葡萄糖，應(yīng)在堿性條件下，沒有加堿至堿性，不能檢驗，故B錯誤；C.由于A1CL在溶液中會發(fā)生

水解，A1C13+3IM一A(OH)3+3HC1,溫度上升平衡向正向移動，HC1揮發(fā)，所以不能得到無水A1CL,故C

錯誤；D.亞鐵離子能和酸性高鎰酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使酸性高鋅酸鉀溶液褪色，若反應(yīng)后溶液褪

色，則說明FeCk晶體沒有完全變質(zhì)，故D正確。

例5依據(jù)下列試驗操作和現(xiàn)象能推出相應(yīng)結(jié)論的是

選項試驗操作和現(xiàn)象結(jié)論

A1OJ與HC03發(fā)生了相互促進的水解反

A向NaAlO?溶液中滴力IINallCO；,溶液，產(chǎn)生白色沉淀

應(yīng)

向溶有S02的BaCb溶液中通入氣體X,出現(xiàn)白色沉

BX不肯定具有氧化性

淀

C灼熱的木炭加入濃硝酸中，放出紅棕色氣體肯定是木炭與濃硝酸反應(yīng)生成了

NO2

將乙醇與濃硫酸共熱，制得的氣體干脆通入酸性

I)

KMnO,溶液中,酸性KMnO,溶液褪色說明制得的氣體中含有乙烯

【答案】B

【解析】A(S]NaAKh港涌中湎加NaHCO!溶液，產(chǎn)生白色元正.是因為K3(HK6)>Ka(HAlO：),反應(yīng)

AKT+HCOr+HX>Al(OHM?8?%故A錯誤iB同落有SOi的BaCk溶液中逋入氣體X,出現(xiàn)日邑沉淀,

若氣體X是氧化性氣體，最后生成的是BaSO,冗淀，若氣體X是礫性氣體，最后生成的罡BaS6沉淀，故

B正確，C灼熱的木奏加入濃硝甑中，放出紅棕色氣體，可能是木費和濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的N6,也可能是濃

硝酸受熱分解產(chǎn)生的N6,故C錯誤jD.乙0，與濃疏皎共熱，ZS易揮發(fā)，ZS也能被高運酸押氯化使高

猛酸伸港港福邑，故D錯誤。

例6下列說法正確的是

A.用加熱分解的方法可將NIIC1固體和Ca(0II)2固體的混合物分別

B.做蒸儲試驗時，在蒸偏燒瓶中應(yīng)加入沸石，以防暴沸.假如在沸騰前發(fā)覺遺忘加沸石，應(yīng)馬上停止加熱,

冷卻后補加

C.在未知溶液中滴加BaCk溶液出現(xiàn)白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，說明該未知溶液中肯定存在SO'

或S032-

D.提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉固體，應(yīng)采納在較高溫度卜制得濃溶液再冷卻結(jié)晶、過濾、干燥的方法

【答案】B

【解析】A.加熱氯化鏈和氫氧化鈣固體后反應(yīng)生成氯化鈣、短氣和水，無法達到分別的目的，選項A錯誤;

B、做蒸餌試驗時，在蒸儲燒瓶中應(yīng)加入沸石或碎瓷片，以防暴沸，假如遺忘加入，應(yīng)馬上停止加熱，冷卻

后補加，，選項B正確；C、若該未知溶液中含有Ag‘，滴加BaCL溶液可生成AgCl溶液，加稀硝酸沉淀不溶

解，C錯誤；D、提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉的正確操作是：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥，D錯誤。

例7下列試驗方法、操作及分析不正確的是

序號操作及現(xiàn)象結(jié)論

A向溟水中加入少量苯，振蕩靜置后水層為無色苯與Bn發(fā)生了加成反應(yīng)

B某氣體使潮濕的淀粉KI試紙變藍該氣體可能是NO?

向碳酸鈉溶液中加入硫酸，將產(chǎn)生的氣體干脆通入Nasio,溶

C非金屬性：S>OSi

液中，溶液產(chǎn)生白色膠狀物質(zhì)

常溫下，將A1片和濃硝酸混合，用排水法幾乎收集不到氣

I)Al和濃硝酸鈍化

體

【答案】A

折】A向漫水中加入少0牙，振范熱與后水層為無邑.發(fā)生了萃取，M干物理變化，故A錯誤JB蕈

氣體使?jié)駶櫟牧髫擪I試紙變薄，說明有L單底生成，該氣體具有班化性，所以可能是N6.故B正確jC.[5]

殖蛉