2025届新高考化学冲刺复习综合实验设计与评价

2025届新高考化学冲刺复习

综合实验设计与评价分类突破之知识重构分类突破之题型解码分类突破之真题改编分类突破之新题快递分类突破之原创好题专题十二

综合实验设计与评价分类突破之知识重构

常见物质的制备

化学实验条件的控制

1.化学实验条件的控制方法

2.高考中常见实验条件的控制常见的操作思考方向加过量试剂使反应完全进行（或增大产率、提高转化率）加氧化剂（如

）氧化还原性物质，生成目标产物或除去某种离子通入

或其他惰性气体除去装置中的空气，排除氧气等气体的干扰末端放置干燥管防止空气中的水蒸气或二氧化碳干扰实验常见的操作思考方向调节溶液的

①调节溶液的酸碱性，抑制水解（或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀）②“酸作用”可除去氧化物（膜）③“碱作用”可除去油污，除去铝片的氧化膜，溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件（或碱性条件）常见的操作思考方向控制温度（水浴、冰浴、油浴）①防止副反应的发生②使化学平衡移动；控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶（如趁热过滤能防止某物质降温时析出）④控制反应速率；使催化剂达到最大活性⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点而挥发⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离⑦降温：防止物质高温分解或挥发；降温（或减压）可以减少能源消耗，降低对设备的要求常见的操作思考方向洗涤晶体①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，同时减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗③用特定的有机试剂洗涤晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度，有利于晶体析出，减少损耗等④洗涤沉淀的方法：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下，重复以上操作

次分离、提纯①过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等

②从溶液中得到晶体的步骤：蒸发浓缩

冷却结晶

过滤

洗涤

干燥

化学实验方案的设计与评价

2.化学实验方案的评价

（1）从“可行性”方面

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实验效果是否明显等。

（2）从“绿色化学”方面

①反应原料是否易得、安全、无毒；

②反应速率是否较大；

③原料利用率以及合成物质的产率是否较高；

（4）从“规范性”方面

①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；

②易挥发液体产物（导出时可为蒸气）的及时冷却；

③仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序拆卸；

④其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。

3.化学实验方案设计与评价考查内容

探究型实验方案

1.探究型实验的常见类型

（1）对未知产物的探究

通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。虽然探究型实验主要考查考生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。例如：

①常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等。

②常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。

③熟悉重点操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。

（2）物质性质的探究

①在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。

②无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素及其化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素及其化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用元素及其化合物的知识，才能将探究型实验变为验证型实验，使复杂问题简单化。

2.探究型实验的基本程序

解答探究型实验题的基本程序可用以下流程图表示：

（1）提出问题

要提出问题，首先得发现问题，对题干给出的信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。

（2）提出猜想

所谓猜想就是根据已有知识对问题的解决提出的几种可能的情况。有一些问题，结论有多种可能（这就是猜想），只能通过实验进行验证。

（3）设计验证方案

提出猜想后，就要结合题干给出的条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实验设计中，关键点是对试剂的选择和实验条件的调控。

（4）观察实验现象，得出结论

根据设计的实验方案，结合实验现象进行推理分析或计算分析得出结论。

定量实验

1.常见的定量测定型实验题包括混合物成分的测定、物质纯度的测定以及化学式的确定等。该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定、一定物质的量浓度溶液的配制等实验操作。

2.定量测定数据的常用方法

（1）沉淀法：先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。

（2）测气体体积法：对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。量气装置的设计：下列装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的量气装置。

（3）测气体质量法：将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。

（4）滴定法：利用滴定原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。

（5）热重法：只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成，热重法是一种在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法，通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。

5.定量实验试题中，如何减小误差的措施是必考点，常见的措施：

（1）定量仪器的使用（特别是读数，如量气装置读数时要冷却至室温且保证液面相平）；

（2）减少固体产物的损失或除去杂质，如洗涤沉淀以及选用合适的洗涤剂；

（3）保证气体产物全部被吸收，如向装置中通入足量惰性气体将气体产物赶出等；

（4）沉淀剂的选用，如选用氢氧化钡效果比选用氢氧化钙效果好（因为碳酸钡的相对分子质量比碳酸钙大，称量误差对结果造成的影响小）；

（5）防止其他气体物质的干扰，如防止固体产物吸收空气中的二氧化碳和水等；

（6）恒压漏斗的使用；

（7）许多实验中的数据处理，都是对多次测定结果求取平均值，但对于“离群”数据（指与其他测定数据有很大差异的数据）要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是在操作中出现了较大的失误。专题十二

综合实验设计与评价分类突破之题型解码题型1

无机物的制备

直形冷凝管

蒸发皿

液封降低温度

（5）本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，转移溶液时用_______________________________________，滤液沿烧杯壁流下。

玻璃棒引流，玻璃棒下端靠在三层滤纸处

圆底烧瓶

（3）下列干燥剂，可用于装置C中的是____。BCA.氢氧化钾

B.五氧化二磷

C.氯化钙

D.碱石灰

液封

（5）下列说法正确的是______。ABC

解题技法题型2

有机物的制备

量筒（或酸式滴定管）

（2）仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是________；仪器②的名称是_____________。（3）“搅拌”的作用是________________________________。铁架台

球形冷凝管使反应物充分接触，增大反应速率

（4）“加热”方式为________________。水浴（或油浴）[解析]

由题给信息可知，应用水浴（或油浴）加热，这样便于控制温度，且受热更均匀。（5）使用的“脱色剂”是________。活性炭[解析]

“脱色剂”的作用是吸附反应过程中产生的有色物质，结合题中信息，加入脱色剂后回流，趁热过滤，保留滤液，即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，所以可以选用活性炭作脱色剂。（6）“趁热过滤”的目的是__________________________________；用________________洗涤白色固体。除去不溶性杂质，避免固体产物析出

（7）若需进一步提纯产品，可采用的方法是________。重结晶

变式2

（2024·辽宁高考）某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化，设计实验方案如下：

催化剂

无有毒气体二氧化硫产生（合理即可）

（2）甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可__________________________________________________。吸收生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率[解析]

变色硅胶吸水，除指示反应进程外，还可吸收加热时生成的水，使平衡正向移动，提高乙酸乙酯的产率。（3）使用小孔冷凝柱承载，而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_____（填标号）。ADA.无需分离

B.增大该反应平衡常数C.起到沸石作用，防止暴沸

D.不影响甲基紫指示反应进程[解析]

A项，若向反应液中直接加入变色硅胶，则反应后需要过滤出硅胶，而使用小孔冷凝柱承载则无需分离，正确；B项，反应的平衡常数只与温度有关，错误；C项，小孔冷凝柱并没有投入溶液中，不能起到沸石的作用，不能防止暴沸，错误；D项，由题中“反应液由蓝色变为紫色，变色硅胶由蓝色变为粉红色，停止加热”可知，若向反应液中直接加入变色硅胶，则变色硅胶由蓝色变为粉红色，会影响观察反应液的颜色，所以使用小孔冷凝柱不影响甲基紫指示反应进程，正确。（4）下列仪器中，分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是__________（填名称）。分液漏斗

90

解题技法题型3

组成或性质探究例3

（2023·湖北高考）学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题：（1）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为__________，装置B的作用为________。具支试管防倒吸

提供酸性环境，增强氧化剂的氧化性

（4）某合作学习小组进行以下实验探究。

实验序号试样测试温度/

电导率/

1Ⅰ：的

饱和溶液25

2Ⅱ：的

饱和溶液35

3Ⅲ：的

饱和溶液45

测试温度不同，根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度

实验序号试样测试温度/

电导率/

4Ⅰ______

5_________

Ⅱ

解题技法题型4

物质的定量分析

【测定含量】按下图所示（加热装置略去）操作步骤进行实验。

回答下列问题：（1）下列仪器在本实验中必须用到的有______________（填名称）。容量瓶、量筒

但给出的为碱式滴定管，因此给出的仪器中，本实验必须用到的是容量瓶、量筒。

（3）步骤Ⅰ中“微热”的原因是______________________________________。（4）步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。增大试样的溶解速率，减少浓盐酸的挥发偏小

更安全，对环境更友好

溶液现象空白实验溶液试剂

紫红色不褪去实验ⅰ溶液

硫酸紫红色不褪去实验ⅱ溶液

硫酸紫红色明显变浅

变式4

（2024·山东高考）利用“燃烧-碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如图所示（夹持装置略）。

AD

浓硫酸防止倒吸

催化剂

不变

解题技法专题十二

综合实验设计与评价分类突破之真题改编（非选择题第1题9分；第2题9分，总计18分）

缓慢加入[解析]

步骤ⅱ的反应为放热反应，为防止温度过高引发副反应，应该缓慢加入溶液。

除去有机相中的水分

2.（2023·新课标卷改编）实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下：相关信息如表所示：物质性状熔点/

沸点/

溶解性安息香白色固体133344难溶于冷水，溶于热水、乙醇、乙酸二苯乙二酮淡黄色固体95347不溶于水，溶于乙醇、苯、乙酸冰乙酸无色液体17118与水、乙醇互溶装置示意图如图所示，实验步骤为:

回答下列问题：（1）下列关于安息香分子的说法正确的是_____。（1分）CD

（2）仪器A中应加入____（填“水”或“油”）作为热传导介质。（1分）油

球形冷凝管

（4）获得粗品中若含有未被氧化的安息香，可用少量______洗涤除去。（1分）热水[解析]

安息香易溶于热水，而二苯乙二酮不溶于水，若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量热水洗涤的方法除去。

趁热过滤冷却结晶

专题十二

综合实验设计与评价分类突破之新题快递（非选择题第1题12分；第2题11分；第3题12分；第4题12分；第5题16分，总计63分）

圆底烧瓶

防止温度过高，反应速率过大

（6）图中C装置未画出，应为下列装置中的___（填字母），该装置的作用是____________________________________________________________________。（3分）B

已知：

（苯胺盐酸盐，易溶于水）。回答下列问题：（1）试管中发生反应的离子方程式为________________________，实验中不能用盐酸代替稀硫酸的原因是_____________________________________________。（4分）

排尽装置中的空气，防止苯胺被氧化（3）实验制得的苯胺粗品中含有少量硝基苯，某同学设计如下流程提纯苯胺、回收硝基苯。（5分）①“步骤Ⅰ”中“分液”需要用到下列仪器中的________________（填仪器名称）。烧杯、分液漏斗[解析]

“步骤Ⅰ”中“分液”需要用到烧杯和分液漏斗。

萃取苯胺B[解析]

苯胺易溶于乙醚，则“步骤Ⅱ”中，加入乙醚的作用是萃取苯胺；苯胺呈碱性，易被氧化，则可以选用碱石灰干燥苯胺。

（1）制备过程中需使用的玻璃仪器有烧杯、温度计、_____________________________。（1分）

减小反应速率

磺化聚苯乙烯颗粒，颗粒经过滤、洗涤、干燥得到样品。聚苯乙烯的链节与乙酰基磺酸反应原理如下：

水浴

（7）若样品未充分干燥，将导致测得的磺化度______（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。（1分）偏低[解析]

若样品未充分干燥，则样品中不能消耗标准液的物质的比例增大，将导致测得的磺化度偏低。

分液漏斗

防止装置B中溶液倒吸入装置A中

不能

（5）滴定终点时的实验现象为__________________________________________________________________________________。（1分）

（1）甲同学在实验室中利用锶单质制备过氧化锶的过程中可能用到的仪器和装置如图所示：（6分）

三颈烧瓶防止倒吸

蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤