2025届高考化学一轮复习考点精练之知识点24实验设计与评价含解析

PAGE18-试验设计与评价1、下列试验设计所得结论不行靠的是()A.将苯、液溴、铁粉混合，将反应产生的气体通入溶液中，有淡黄色沉淀产生，说明有溴化氢生成B.乙醇在浓硫酸催化下加热到170℃，将生成的气体先通过氢氧化钠溶液，再通入酸性溶液中，溶液褪色，说明有乙烯生成C.将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热产生的气体通入溴水中，溴水褪色，说明有乙烯生成D.将电石与水反应产生的气体依次通过溶液、酸性溶液，溶液褪色，说明有乙炔生成2、下列试验现象与试验操作不相匹配的是()试验操作试验现象A向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置溶液的紫色渐渐褪去，静置后溶液分层B将镁条点燃后快速伸入集满的集气瓶集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生C向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊D向盛有溶液的试管中加过量铁粉，充分振荡后加1滴KSCN溶液黄色渐渐消逝，加KSCN后溶液颜色不变A.A B.B C.C D.D3、如图装置可用于验证气体的某些化学性质，所得现象和结论均正确的是（）气体试剂现象结论A溴水溶液褪色能与发生取代反应B溶液产生白色沉淀能与可溶性钡盐反应C溶液溶液变为棕黄色氧化性：D溶液溶液褪色有漂白性A.A B.B C.C D.D4、探究草酸（）性质，进行如下试验。（已知：室温下，0.1的pH=1.3）试验装置试剂a现象①溶液（含酚酞）溶液褪色，产生白色沉淀②少量溶液产生气泡③酸性溶液紫色溶液褪色④和浓硫酸加热后产生有香味物质由上述试验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是()A.有酸性，B.酸性:，C.有还原性，D.可发生酯化反应，5、某同学采纳硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4•7H2O),设计了如下流程:下列说法不正确的是()A.溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉B.固体1中肯定含有SiO2，限制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2C.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须限制条件防止其氧化和分解D.若变更方案，在溶液1中干脆加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分别也可得到FeSO4·7H2O6、某化学爱好小组同学设计用98%的浓硫酸制取SO2并验证其部分性质的试验装置图如下(夹持装置省略)。下列叙述不正确的是()A．装置C产生的白色沉淀为BaSO4B．若装置B中装有品红溶液，视察到B中溶液红色褪去，则说明SO2具有漂白性C．若装置B中装有酸性高锰酸钾溶液，视察到B中溶液褪色，则说明SO2具有还原性D．装置A中发生的离子反应方程式为：7、某小组设计试验对硫燃烧的产物及其性质进行验证,试验装置如图所示。下列试验事实与所得结论相符的是()选项试验事实所得结论A潮湿的品红试纸褪色证明硫燃烧的产物中有SO2B潮湿的Na2S试纸上出现淡黄色固体证明硫的燃烧产物能被还原成单质硫C潮湿的蓝色石蕊试纸变红证明硫的燃烧产物中有酸类物质D加入BaCl2溶液产生白色沉淀证明硫燃烧的产物中有SO3A.A B.B C.C D.D8、某废催化剂含SiO2、ZnS.、CuS及少量的Fe3O4。某试验小组以废催化剂为原料，进行回收利用。设计试验流程如下：已知:CuS既不溶于稀硫酸，也不与稀硫酸反应。下列说法正确的是（）A.滤液1中是否含有Fe2+，可以选用KSCN和新制的氯水检验B.步骤②操作中，先加6%H2O2溶液，在不断搅拌下，再加入1.0mol·L-1H2SO4溶液C.滤渣1成分是SiO2和CuS，滤渣2成分肯定是SiO2D.步骤①操作中，生成的气体需用NaOH溶液或CuSO4溶液汲取9、某电镀污泥含有确化亚铜（Cu2Te）、三氧化二铬（Gr2O3）以及少量金等，某小组设计如下资源综合利用的方案：已知：确和硫位于同主族，煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2，滤渣中TeO2溶于稀硫酸发生的反应为TeO2+H2SO4=TeOSO4+H2O。下列说法不正确的是()A.“高温”灼烧电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化B.酸化Na2CrO4溶液时可用浓盐酸C.上述流程可以回收的金属单质有金和铜D.滤液3可以循环利用10、无水三氯化铁是有机合成的催化剂，熔点306℃、沸点315℃，易溶于水并且有猛烈的吸水性，能汲取空气里的水分而潮解，试验室可用氯气与铁反应制备无水三氯化铁，如图是某学生设计的制备装置。（1）仪器X的名称是。（2）试验仪器的连接先后依次是a→、→、→、→h（填编号）。（3）若装置A中盛放的是，则其中反应的化学方程式是；当标准状况下生成33.6mL的气体时，则转移了mol电子。（4）仪器Y中盛放的物质是，其作用是。（5）当时，起先点燃装置C中的酒精灯。（6）若B装置中放置的不是浓硫酸，而是浓亚硫酸钠溶液，试验时发觉装置Z中有少量的磁性固体产生，缘由是（结合方程式表示）。11、某化学爱好小组为探究元素性质的递变规律，设计了如下系列试验。

（1）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的0.1的盐酸中，试预料试验结果：______与盐酸反应最猛烈，______与盐酸反应最慢。

（2）将NaOH溶液与溶液混合生成，从而验证NaOH的碱性大于，继而可以验证Na的金属性大于N，你认为此设计是否合理？并说明理由：______，______。

（3）利用如图装置可以验证非金属性的变更规律。

仪器A的名称为______，干燥管D的作用是______。

（4）试验室中现有药品、、浓盐酸、，请选择合适药品设计试验验证氯的非金属性大于硫；装置A、B、C中所装药品分别为______、______、______装置C中试验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为______。

（5）若要证明非金属性：，则A中______，B中加、C中加______，视察到C中溶液的现象为______。12、草酸亚铁晶体(,相对分子质量为180)呈淡黄色,可用作照相显影剂。某试验小组对其进行了一系列探究。I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究。（1）气体产物成分的探究。小组成员采纳如下装置(可重复选用)进行试验:①装置D的名称为 。②依据气流从左到右的方向,上述装置的连接依次为尾气处理装置 (填仪器接口的字母编号)。③试验前先通入一段时间,其目的为___________。④试验证明白气体产物中含有CO,依据的试验现象为 。（2）固体产物成分的探究。充分反应后,A处反应管中残留黑色固体。查阅资料可知,黑色固体可能为Fe或FeO。小组成员设计试验证明白其成分只有FeO,其操作及现象为 。（3）依据(1)和(2)结论,可知A处反应管中发生反应的化学方程式为 。Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定工业制得的草酸亚铁晶体中常含有杂质,测定其纯度的步骤如下:步骤1:称取mg草酸亚铁晶体样品并溶于稀中,配成250mL溶液。步骤2:取上述溶液25.00mL,用c标准液滴定至终点,消耗标准液L;步骤3:向反应后溶液中加入适量锌粉,充分反应后,加入适量稀,再用c标准溶液滴定至终点,消耗标准液mL。（4）步骤3中加入锌粉的目的为 。（5）草酸亚铁晶体样品的纯度为 ；若步骤配制溶液时部分被氧化,则测定结果将 (填“偏高”“偏低”或“不变”)13、化学小组试验探究与溶液的反应。（1）试验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备，将足量通入溶液中，快速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。①浓与Cu反应的化学方程式是_________。②试剂a是______________。(2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为、或二者混合物。（资料：微溶于水；难溶于水）试验二：验证B的成分①写出溶于氨水的离子方程式：____________。②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀下F。推断D中主要是，进而推断B中含有。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证明B中含有。所用试剂及现象是______________。(3)依据沉淀F的存在，推想的产生有两个途径：途径1：试验一中，在溶液中被氧化生成，随沉淀B进入D。途径2：试验二中，被氧化为进入D。试验三：探究的产生途径①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有___________；取上层清液接着滴加溶液，未出现白色沉淀，可推断B中不含。做出推断的理由：___________。②试验三的结论：______________。（4）试验一中与溶液反应的离子方程式是___________。（5）依据物质性质分析，与溶液应当可以发生氧化还原反应。将试验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。（6）依据上述试验所得结论：_____________。14、某小组在验证反应“”的试验中检测到，发觉和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物①取出少量黑色固体，洗涤后，_____________（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。②取上层清液，滴加溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有___________。(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有，乙认为铁粉过量时不行能有，乙依据的原理是______________（用离子方程式表示）。针对两种观点接着试验：①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证明白甲的揣测。同时发觉有白色沉淀产生，且溶液颜色深、沉淀量多少与取样时间有关，对比试验记录如下：序号取样时间/min现象i3产生大量白色沉淀；溶液呈红色ii30产生白色沉淀，较3min时量少；溶液红色较3min时加深iii120产生白色沉淀，较30min时量少；溶液红色较30min时变浅（资料：与生成白色沉淀AgSCN）②对产生的缘由作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生；假设b：空气中存在，由于_____________（用离子方程式表示），可产生；假设c：酸性溶液中的具有氧化性，可产生；假设d：依据____________现象，推断溶液中存在，可产生。③下述试验Ⅰ可证明假设a、b、c不是产生的主要缘由。试验Ⅱ可证明假设d成立。试验Ⅰ：向硝酸酸化的______________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。试验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是_____________，操作及现象是______________。（3）依据试验现象，结合方程式推想试验i~iii中浓度变更的缘由：_______________。15、水中溶氧量(DO)是衡量水体自净实力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位。我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5。某化学小组同学设计了如图装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。Ⅰ.测定原理：碱性条件下，将氧化为：①，酸性条件下将氧化为：②(未配平)，用标准溶液滴定生成的：③Ⅱ.测定步骤：a.安装装置，检验气密性，充排尽空气后，停止充b.向烧瓶中加入200mL水样。c.向烧瓶中依次快速加入1mL无氧溶液(过量)、2mL碱性KI无氧溶液（过量），开启搅拌器，至反应①完全。d.搅拌并向烧瓶中加入2mL无氧溶液，至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。e.从烧瓶中取出40，00mL溶液，以淀粉作指示剂，用溶液进行滴定，记录数据。f.……g.处理数据（忽视氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变更）。回答下列问题：(1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简洁操作为___________。(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是________。①滴定管 ②注射器 ③量筒(3)搅拌的作用是________________。(4)配平反应②的方程式，其化学计量数依次为_________________。(5)步骤f为______________。(6)步骤e中达到滴定终点的标记为________________。若某次滴定消耗溶液4.50mL，水样的DO=_________________（保留一位小数），作为饮用水源，此次测得DO是否达标：__________________（填“是”或“否”）(7)步骤d中加入溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差。写出产生此误差的缘由（用离子方程式表示，至少写出2个）_____________。答案以及解析1答案及解析：答案：A解析：A项，HBr中混有挥发出的Br2与水反应生成的与结合生成淡黄色AgBr沉淀，所以此设计所得结论不行靠；B项，乙烯中会混有挥发出的乙醇和生成的，都会与酸性高锰酸钾溶液反应,所以先利用氢氧化钠溶液溶解乙醇、汲取解除干扰；C项，乙烯中混有乙醇，但乙醇并不会使溴水褪色，所以不会带来干扰；D项，所得乙炔中混有硫化氢、磷化氢等气体杂质，利用硫酸铜溶液汲取杂质气体，防止杂质气体使酸性高锰酸钾溶液褪色而干扰乙块的检验。2答案及解析：答案：A解析：A项，乙烯通入酸性高锰酸钾溶液，溶液紫色褪去，但溶液不分层，错误；B项，镁条和发生反应：2MgO+C，集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生，正确；C项，硫代硫酸钠和稀盐酸发生反应：，有刺激性气味气体产生，溶液变浑浊，正确；D项，溶液中加入过量铁粉，发生反应：，黄色渐渐消逝，遇不显色，加入KSCN后溶液颜色不变，正确。3答案及解析：答案：C解析：A项，乙烯含有碳碳双键，可以和溴水发生加成反应使溴水褪色，错误；B项，二氧化碳和氯化钡不能反应，没有沉淀现象，错误；C项，氯气可以氧化氯化亚铁生成氯化铁，溶液由浅绿色变为棕黄色，可以证明氧化性：，正确；D项，二氧化硫和高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾褪色，体现二氧化硫的还原性，错误。4答案及解析：答案：C解析：草酸属于弱酸，书写离子方程式时要保留分子形式，C错误。5答案及解析：答案：D解析：A.流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3转化为硫酸盐，除去SiO2，然后用铁粉还原Fe3+得到硫酸亚铁,A正确；B.固体1为SiO2，分别FeSO4和A12(SO4)3采纳的是调控pH的方法，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀从而与FeSO4分别，B正确；C.Fe2+简洁被氧化，所以在得到FeSO4•7H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确；D.在溶液1中干脆加过量的NaOH得到的是Fe(OH)2沉淀，但Fe(OH)2不稳定，很简洁被氧化为Fe(OH)3，这样的话，最终所得的产品不纯，混有较多的杂质Fe2(SO4)3，D不正确。6答案及解析：答案：D解析：A．二氧化硫的水溶液与氯化铁发生氧化还原反应生成硫酸根离子，然后与钡离子结合成硫酸钡沉淀，所以装置C产生的白色沉淀为BaSO4，故A正确。B．品红溶液红色褪去，说明SO2具有漂白性，故B正确；C．酸性高锰酸钾具有强氧化性，二氧化硫能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明高锰酸钾在该反应中被还原为浅色物质，从而说明SO2具有还原性，故C正确；D．浓硫酸和固体反应时，其离子方程式就是化学方程式，不能把相关的电解质拆写成离子，故D错误；7答案及解析：答案：A解析：潮湿的品红试纸褪色，说明硫燃烧产物中有SO2，A项正确；潮湿的Na2S试纸上出现淡黄色固体，说明反应生成了单质硫，但不能说明肯定是硫燃烧产物被还原为单质硫，也可以是Na2S被氧化为单质硫，B项错误；潮湿的蓝色石蕊试纸变红，可以是燃烧产物溶于水得到的溶液呈酸性，并不能证明硫的燃烧产物中有酸类物质，C项错误；若硫燃烧后O2有剩余，生成的SO2溶于水后在O2作用下，溶液中存在，加入BaC12溶液会产生白色沉淀，D项错误。8答案及解析：答案：D解析：废催化剂中存在Fe3O4,Fe3O4与稀硫酸反应生成Fe2+和F3+Fe3+的干扰，故不能用KSCN和新制氯水检验滤液1中是否含有Fe2+,A项错误;CuS、SiO2均既不溶于稀硫酸，也不与稀硫酸反应，故滤渣1的成分为CuS和SiO2，在酸性条件下加入H2O2将CuS转化为CuSO4，由于反应在加热条件下进行，会加快H2O2分解，故为了提高转化效率、降低H2O2的分解，应先加入硫酸，再逐滴加入H2O2,B项错误;CuS在酸性条件下被H2O2氧化，除了生成CuSO4外,硫元素可能被氧化为S，故滤渣2中除含有SiO2外，还可能含有S，C项错误;废催化剂中加入稀硫酸后,ZnS与硫酸反应生成H2S,故可用CuSO4溶液或NaOH溶液汲取,D项正确。9答案及解析：答案：B解析：Cu2Te→CuO+TeO2，铜、碲元素的化合价上升，Cr2O3→，铬元素的化合价上升，故铜、铬和碎元素都被氧化，A项正确；Na2Cr2O7具有强氧化性，能氧化HCl，应当用稀硫酸酸化铬酸钠制备重铬酸钠，B项错误；固体1为金，沉积固体2为铜，C项正确；溶液2中的TeOSO4与SO2发生的反应为TeOSO4+2SO2+3H2O=Te↓+3H2SO4,滤液3的主要成分是H2SO4，可以循环利用，用于溶解滤渣，D项正确。10答案及解析：答案：（1）分液漏斗（2）f；g；b；c；d；e（3）；0.0025（4）碱石灰（或无水氯化钙）；防止后面的水分与反应（5）Z装置中充溢黄绿色气体（6）铁与水蒸气在高温条件下发生反应生成了具有磁性的四氧化三铁，解析：（1）仪器X的名称是分液漏斗。（2）该试验是先利用固-液不加热装置制取氯气，然后进行除杂、干燥，与铁发生反应，最终进行尾气处理，所以试验连接的先后依次是a→f、g→b、c→d、e→h。（3）若装置A中盛放的是，则其与浓盐酸发生归中反应得到氯气，反应的化学方程式为，则可知生成3mol，转移电子的物质的量为5mol。标准状况下生成的体积为33.6mL，则，则生成0.0015mol时，转移了0.0025mol电子。（4）仪器Y中盛放的物质是碱石灰或无水氯化钙，因为三氯化铁易溶于水并且具有猛烈的吸水性，Y的作用为防止烧杯中的水分与其反应。（5）为了防止装置中的空气与铁发生反应，所以当Z装置中充溢黄绿色气体时，起先点燃装置C处酒精灯。（6）磁性固体应当是四氧化三铁，结合题目信息浓亚硫酸钠溶液代替浓硫酸，其中含有水，所以。11答案及解析：答案：（1）K；Al（2）不合理；用碱性强弱比较金属性强弱时，肯定要用元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱比较，而不是氮元素的最高价氧化物的水化物（3）分液漏斗；防止倒吸（4）浓盐酸；；（5）；硫酸；有白色胶状沉淀产生

解析：12答案及解析：答案：（1）①(球形)干燥管;②agfbchi(或ih)de(或ed)bc;③排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸;④C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊

（2）取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成;（3）

（4）将还原为;

（5）;偏低解析：（1）①装置D的名称为:(球形)干燥管;②草酸亚铁晶体在装置A中加热分解,生成的气体通过装置D无水硫酸铜检验水蒸气的存在,通过装置B中澄清石灰水检验二氧化碳的生成,通过装置E中碱石灰干燥后,气体通入装置C中玻璃管和氧化钢反应生成铜和二氧化碳,再通过B装置检验生成的二氧化碳气体,依据气流从左到右的方向,上述装置的连接依次为:agfbchi(或ih)de(或ed)bc,最终连接尾气处理装置;③试验前先通入一段时间,目的是排尽装置中的空气,防止加热时CO与空气中的反应,发生爆炸;④试验证明白气体产物中含有CO,依据的试验现象为:C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊;

（2）充分反应后,A处反应管中残留黑色固体,黑色固体可能为Fe或FeO,要证明其成分只有FeO,可以将固体溶于酸,看有无气体放出即可,详细为:取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成说明无铁存在,只有氧化亚铁;

（3）依据(1)和(2)结论,可知A处反应管中发生的反应是草酸亚铁晶体分解生成氧化亚铁、一氧化碳、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;

（4）锌可以将还原,因此步骤3中加入锌粉的目的为:将还原为;

（5）取上述溶液25.00mL,用c标准液滴定至终点,消耗标准液mL,此过程中亚铁离子和草酸根离子都被氧化;向反应后的溶液中加入适量锋粉,锌将还原为,充分反应后,加入适量稀,再用c标准溶液滴定至终点,消耗标准液mL,此时滴定的是溶液中的亚铁离子。第一次消耗的高锰酸钾减去其次次消耗的高锰酸钾为滴定草酸根离子的量,反应的离子方程式:,草酸亚铁晶体样品的纯度=,若步骤1配制溶液时部分被氧化,会导致第一步滴定中消耗的高锰酸钾的量削减,即偏小,则计算得到的亚铁离子物质的量减小,测定结果偏低。13答案及解析：答案：（1）①；②饱和（2）①；②溶液，产生白色沉淀（3）①；溶解度大于，没有沉淀时，必定没有；②途径1不产生，途径2产生（4）（6）试验条件下：与溶液生成的速率大于生成Ag和的速率；碱性溶液中更易被氧化为解析：（1）①铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，反应方程式为；②为了除去可能混有的硫酸，故a为饱和亚硫酸氢钠溶液。（2）①亚硫酸银溶于氨水可得银氨络离子，故离子方程式为；②若B中有，则滤液E中含有亚硫酸，故可加溶液，将氧化为，产生白色沉淀。（3）①加入盐酸有白色沉淀，说明溶液中含有银离子；硫酸银微溶于水，难溶，若B中有，则加入过量盐酸后再加入氯化钡溶液，应有白色沉淀生成。②依据试验三①可知途径一不成立，即硫酸银不是硝酸银氧化二氧化硫产生的。（4）依据试验可知，二氧化硫和硝酸银反应生成亚硫酸银，故离子方程式为。（6）依据试验分析，二氧化硫和硝酸银可以快速发生反应生成沉淀，久置后可以发生氧化还原反应，故和溶液既能发生沉淀反应，又能发生氧化还原反应，其中沉淀反应速