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文档简介

热点题型•选择题攻略

题型11实验方案的设计与评价微型实验

I目录1

I

i题型综述

I

I

i解题攻略i

I

题组01表格型的实验评价

题组02装置图型的实验评价

题组03微型实验的实验评价

题组04探究型的实验评价

1高考练场

I

I

01题型综述____________________________________________

近年来,在选择题中对实验的考查,主流题型为实验的评价,出现概率基本为100%。试题一般不设情

境,四个选项各不相同,分别从不同角度进行考查。根据试题的外观特征和考查方式的不同,也可把该考

向分为两种不同的形式:一是表格型的实验评价;二是装置图型的实验评价;三是微型实验的实验评价;

四是探究型的实验评价。表格型的实验评价主要围绕物质的检验、性质的验证、物质组成的测定、反应原

理的探究等角度,给出实验目的、实验操作、实验现象和实验结论等,判断结论的正误或其中几方面的一

致性、准确性;装置型的实验评价主要围绕实验基本操作、物质的制备、物质的分离、性质的验证等角度,

给出实验装置、实验试剂等,判断装置和试剂的正误判断;微型实验的实验评价主要围绕该实验的设计、

实验操作、实验结果等进行评价的正误判断;探究型的实验评价主要是从物质的结构特点或从所属类型的

典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质,而后据此设计出合理的实验方案,去探索它所可能具有的

性质过程、结论是否正确的评价。

02解题攻略

题组01表格型的实验评价

【例1-1](2024•河北卷)下列实验操作及现象能得出相应结论的是

1/28

选项实验操作及现象结论

A还原铁粉与水蒸气反应生成的气体点燃后有爆鸣声H20具有还原性

B待测液中滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀待测液含有so:

Mg(OH)2和A1(OH)3中均分别加入NaOH溶液和盐酸,Mg(OH)2

CMg(OH)2比A1(OH%碱性强

只溶于盐酸,A1(OH)3都能溶

增大生成物的浓度,平衡向逆反

DK2cr2O,溶液中滴加NaOH溶液,溶液由橙色变为黄色

应方向移动

【答案】c

【解析】A.铁与水蒸气反应生成的气体是H2,该反应中H由+1价变成0价,被还原,体现了H2。的氧化

性,A错误;B.如果待测液中含有Ag+,Ag+与CT反应也能产生白色沉淀,或者CO;、S*也会与Ba2+

产生白色沉淀,所以通过该实验不能得出待测液中含有SO:的结论,B错误;C.Mg(0H)2溶液能与盐酸反

应,不能与NaOH溶液反应,A1(OH)3与NaOH溶液和盐酸都能反应,说明Mg(OH)2的碱性比A1(OH)3的强,

C正确;D.KQ。溶液中存在平衡"0打橙色)+凡。2CrOj(黄色)+2H+,加入NaOH溶液后,OH与H*

反应,生成物浓度减小,使平衡正向移动,导致溶液由橙色变为黄色,题给结论错误,D错误;故选C。

【例1-2](2023•重庆卷)下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是

选项实验操作现象结论

向盛有Fe(0H)3和NiO(OH)的试管中盛NiO(OH)的试管中产生氧化性:

A

分别滴加浓盐酸黄绿色气体NiO(OH)>Fe(OH)3

向溶液中通入气体酸性:

BCuSO4H2S出现黑色沉淀(CuS)H2S<H2SO4

乙醇和浓硫酸共热至170℃,将产生的

C滨水褪色乙烯发生了加成反应

气体通入滨水中

出现黄色沉淀NazHPO,发生了水解反应

D向NazHPO,溶液中滴加AgNO3溶液(AgsPOj

【答案】A

【解析】A.氧化剂氧化性大于氧化产物,盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体,说明NiO(OH)将氯离子

氧化为氯气,而氢氧化铁不行,故氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3,A正确;B.出现黑色沉淀(CuS),是因

为硫化铜的溶解度较小,不能说明酸性HzSvH2sO,,B错误;C.浓硫酸被乙醇还原生成SO2,SO2能与

澳单质反应使得滨水褪色,不能说明乙烯发生了加成反应,C错误;D.出现黄色沉淀(Ag3Po说明

2/28

Na^HPO”电离出了磷酸根离子,D错误;故选A。

【提分秘籍】表格型实验设计的评价标准

(1)实验操作与现象的匹配关系:试题常常以表格形式呈现,将化学实验知识与元素化合物、化学基本原

理等知识相融合,从不同的角度进行考查;。

(2)基本操作判断:化学实验基本操作是进行化学实验时必须掌握的基本技能,也是进行科学探究的基础;

(3)解答步骤:

①明确题干信息:明确关键要求和关键字词。

②逐项分析选项:明确原理,避免遗漏,养成有序思维的习惯。

③对比验证:在题干要求的前提下快速对比验证,确保答案正确

(3)表格型实验设计的优点和缺点

①优点:

a.结构简单:表格形式使得信息清晰明了,易于理解。

b.信息明确:各变量间的对应关系明确,反映出变量之间的变化规律。

c.知识覆盖面广:兼顾基础和能力的综合考查。

②缺点:

a.不直观:表格法不直观,不易看出数据变化的趋势。

b.处理复杂数据困难:对于复杂的数据变化趋势分析不够直观。

【变式演练】

【变式1-1](2024•云南丽江•一模)下列实验操作、现象及结论均正确的是

选项实验操作现象结论

检验某有机物中的氯元素:取样于试管,加入氢氧化钠的

说明该有机物中

A乙醇溶液共热,一段时间后,加入稀硝酸酸化的AgNCh溶未出现白色沉淀

不含氯元素

液,振荡。

取1mLO.lmol/L的AgNCh溶液于试管,加入2mLO.1mol/L

先产生白色沉淀,%AgCl)>

B的KC1溶液,振荡。再加入5~6滴0.1mol/L的KI溶液于

后有黄色沉淀生成%(AgI)

试管,振荡,静置。

验证Feb溶液中Fe2+的还原性:取样于试管,加入酸性酸性KMnO4溶液

CFe2+具有还原性

KMnCU溶液,振荡。紫红色褪去

将SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热褪色后的品H2s。3具有不稳

D溶液恢复成红色

红溶液定性

【答案】B

【解析】A.检验某有机物中的氯元素时,应该先取样于试管,加入氢氧化钠的水溶液共热,一段时间后,

3/28

加入稀硝酸酸化,使溶液显酸性,然后再加入AgNCh溶液,振荡,根据是否产生白色沉淀来判断,题目加

入的是稀硝酸酸化的AgNCh溶液,可能乙醇消耗HN03,溶液中NaOH未被完全中和,溶液显碱性,因此

不能用于检验氯元素的存在,A错误;B.取1mLO.lmol/L的AgNCh溶液于试管,加入2mLO.lmol/L的

KC1溶液,振荡。二者发生反应Ag++Cl=AgCD,产生AgCl白色沉淀。二者是等物质的量关系反应,根据

加入的两种溶液的浓度和体积关系,可知KC1溶液过量,AgNCh溶液完全反应。再加入5〜6滴0.1mol/L

的KI溶液于试管,振荡,静置,看到产生黄色沉淀,说明发生了沉淀转化,AgCl又变为Agl,故可以说明

溶度积常数Ks°(AgCl)>Ksp(AgI),B正确;C.根据反应:2Fe3++21=2Fe2++l2,可知离子的还原性:r>Fe2+,

因此向Feb溶液中加入酸性KMnO4溶液,振荡,看到酸性KMnCM溶液紫红色褪去,说明发生了氧化还原

反应,由于还原性:1>Fe2+,所以I先被氧化,当r反应完全后,Fe2+再被氧化,因此该实验不能说明Fe?+

具有还原性,C错误;D.将SO2通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性,能够使有色物质

变为无色,加热褪色后的品红溶液,溶液恢复成红色,说明产生的无色物质不稳定,加热分解,SO2逸出,

物质恢复原来的颜色,不能证明H2sCh具有不稳定性,D错误;故合理选项是B。

【变式1-2](2024•新疆•一模)某化学小组欲测定菠菜中的含铁量,设计了如下方案,其中操作、记录及方

案评价皆不存在问题的一项是

操作记录(仪器或现象)方案评价

剪碎研磨是为了

取菠菜50.0g,剪碎研磨,加稀硫酸增大接触面积,

A

溶解后过滤得滤液1E使铁元素更好溶

1解

a

二刻度

将滤液稀释成100mL溶液,作为实1容量瓶使用前需

B

验样液备用要检查是否漏水

(lOOmD

\io°c/V

取少量样液于试管中,先滴入稀硝菠菜中的铁元素

C最后溶液变成红色

酸,后滴入硫氧化钾溶液为+2价

因为菠菜中含有

己知:经检验样液中铁元素主要为

维生素C等还原

Fe2+o取25.00mL样液于锥形瓶中,滴定终点判断:滴入最后半滴KM11O4溶液

D性物质,故此方

用O.OlOOOmoL匚1的KMnC>4溶液滴后,溶液由无色变成浅紫色,立即停止滴定

法测得的含铁量

定三次,记录数据

偏高

【答案】B

4/28

【解析】A.称取菠菜需要托盘天平,过滤需要漏斗而不需要分液漏斗,A错误;B.精确稀释溶液时要用

到容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管,容量瓶使用前要检查是否漏水,B正确;C.Fe?+的检验操作

需要先加KSCN溶液,再滴加氧化剂,题中无法确认铁元素价态,C错误;D.滴定终点判断时,最后半滴

KMnCU溶液滴入后,需要振荡半分钟内溶液仍然不变色,证明达到终点,D错误;答案选B。

题组02装置图型的实验评价

【例2-1](2024•贵州卷)下列装置不能达到实验目的的是

C.图③可用于分离CH2cU和CC14D.图④可用于制备明矶晶体

【答案】C

【解析】A.CaO与水反应生成Ca(OH)2使c(OH-)增大,溶剂(水)减少,且反应放热,促使NH3H2O分解,

化学方程式:NH3H2O+CaO=NH3T+Ca(OH)2,试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,既可以减小空

气对流,使NIL充满试管,又可以吸收多余的氨气,防止污染空气,故A正确;B.硫化氢能和硫酸铜溶

液反应生成硫化铜沉淀,所以图②可用于除去C2H2中少量的H?S,故B正确;C.CH2c和CC1,沸点不同,

应采用蒸储的方法分离,蒸储时温度计水银球应置于蒸储烧瓶支管口处,故C错误;D.制备明矶晶体时,

先用饱和明矶溶液制取小晶体,再将小晶体悬挂在饱和明矶溶液的中央位置,有利于获得对称性更好的晶

体,盖上硬纸片可防止空气中的灰尘等掉入溶液中,影响大晶体形成,故D正确;故答案为:Co

【例2-2](2024•浙江卷)下列说法不正聊的是

A.装置①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物B.图②标识表示易燃类物质

C.装置③可用于制取并收集氨气D.装置④可用于从碘水中萃取碘

【答案】C

【解析】A.铜与浓硫酸反应方程式为:CU+2H2SO4(^)=CUSO4+2H2O+SO2T,可用装置①制取,气态

5/28

产物为SO2,可利用S02的漂白性进行检验,故A正确;B.图②标识表示易燃类物质,故B正确;C.NH3

的密度比空气小,应用向下排空气法进行收集,故C错误;D.萃取是利用物质在不同溶剂中溶解性的差

异进行分离混合物,装置④可用于从碘水中萃取碘,故D正确;故选C。

【提分秘籍】装置图形的实验评价主要包括对实验装置的设计合理性、操作便捷性、安全性以及实验效

果的评估。以下是一些具体的评价标准和实例:

(1)设计合理性:实验装置的设计应合理,能够满足实验需求。例如,装置的整体结构应美观大方,结构

设计合理,便于拆卸和检修;此外,装置的材料选择也应考虑其实用性和耐用性,如使用优质有机玻璃制

作流动绕体,确保实验现象清晰可见。

(2)操作便捷性:装置应便于操作和使用。例如,某些装置设计考虑了便利性,如将石灰石放入铜丝网,

不用时可使反应中止,方便控制反应的进行;此外,装置应具备良好的气密性,确保实验的准确性。

(3)安全性:实验装置的安全性是评价的重要方面。装置应采用优质材料,如304不锈钢,确保其耐用性

和稳定性,此外,装置的设计应考虑到操作人员的安全,避免潜在的危险。

(4)实验效果:装置的实验效果应明显且可靠。例如,流动图形演示实训设备能够清晰展示流体流过不同

绕流体的流动现象,方便学生观察和理解。

【变式演练】

【变式2-1](2024•陕西•一模)下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的的是

滴加硝酸

酸化的

BaCl2溶液

U一:

SOT3

A.在HC1气流中进行图甲操作,可制取无水MgCU

B.图乙操作可对氨气进行尾气吸收

C.图丙操作可验证非金属性:Cl>C>Si

D.图丁操作可检验Na2sO3溶液是否变质

【答案】A

【解析】A.MgCb6H2。在加热过程中容易水解,最终得不到MgCb,故在HC1氛围中脱水,A正确;B.氨

气直接通入水中,起不到防倒吸的作用,可以改用四氯化碳,B错误;C.浓盐酸与碳酸钠反应生成C02,

6/28

通过饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的HC1,CO2和硅酸钠反应生成不溶性硅酸,说明酸性:

HCl>H2CO3>H2SiO3,但盐酸不是最高价含氧酸,不能说明元素非金属性强弱,C错误;D.硝酸具有强氧

化性,能将亚硫酸根氧化生成硫酸根,不能说明亚硫酸钠是否变质,D错误;答案选A。

【变式2-2](2024•河北•模拟预测)下列实验装置是常见的反应发生装置,某小组同学对下列装置进行了评

价,其中错误的是

①②③④

A.甲同学认为①装置可以用来制取NH3,也可以用来制取02

B.制取二氧化碳可以用碳酸钠与稀硫酸,且反应不需要加热。乙同学认为②④装置均可以完成该实验

C.丙同学认为③装置可以完成实验室制氯气的实验,同时他认为②装置也可以制氯气

D.丁同学认为可以采用液差法检验④装置的气密性

【答案】B

【解析】A.加热氯化镂和氢氧化钙的固体混合物制取NH3、加热氯酸钾和二氧化铳的混合物。2均可以采

用固、固加热制气装置,①装置均可完成两个实验,A项正确;B.实验室制取二氧化碳选用固液常温型制

气装置,即②装置,由于碳酸钠的存在状态不是块状的、且碳酸钠溶于水,故不能用④装置完成该实验,B

项错误;C.反应物选择MnCh与浓盐酸时,可以选用③装置完成实验室制氯气,反应物用KMnO4与浓盐

酸时,可以选用②装置完成实验室制氯气,C项正确;D.可以采用液差法检验④装置的气密性,具体方法

是关闭弹簧夹,向长颈漏斗中注水至长颈漏斗中液面高于试管中液面,静置一段时间后液面高度差保持不

变,则装置气密性良好,D项正确;故选B。

题组03微型实验的实验评价

【例3-1](2024•湖北卷)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)nJ是强还原剂。锂与液氨反应

的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是

A.碱石灰有利于NH3逸出

B.锂片必须打磨出新鲜表面

7/28

C.干燥管中均可选用「2。5

D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNHs=Li++[e(NH3)J

【答案】C

【分析】本题利用Li和液氨反应Li+nNH3=Li++[e(NH3)n]^^[e(NH3)J;碱石灰可以吸收浓氨水中的

水分,同时吸水过程大量放热,使浓氨水受热分解产生氨气;利用集气瓶收集氨气;过量的氨气进入双口

烧瓶中在冷却体系中发生反应生成[e(NH3)nJ;最后的球形干燥管中可装「2。5,除掉过量的氨气,同时防

止空气的水进入引起副反应。

【解析】A.碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物,可以吸收浓氨水中的水分,同时吸水过程大量放热,有

利于NHj逸出,A正确;B.锂片表面有Li?。,U2O会阻碍Li和液氨的接触,所以必须打磨出新鲜表面,

B正确;C.第一个干燥管目的是干燥氨气,巳。5为酸性干燥剂能与氨气反应,所以不能用P2O5,而装置

末端的干燥管作用为吸收过量的氨气,可用P2O5,C错误;D.双口烧瓶中发生的变化是

+

Li+nNH3=Li+[e(NH3)nJ,D正确;故选C。

【例3-2](2023•湖北卷)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下:

△凝华

红磷(S)—>无色液体与P,g)卫*白磷⑸

下列操作错误的是

A.红磷使用前洗涤以除去表面杂质

B.将红磷转入装置,抽真空后加热外管以去除水和氧气

C.从a口通入冷凝水,升温使红磷转化

D.冷凝管外壁出现白磷,冷却后在氮气氛围下收集

【答案】C

【解析】A.红磷表面有被氧化生成的五氧化二磷,五氧化二磷可以溶于水,因此红磷在使用前应洗涤,A

正确;B.真空环境可以降低物质的熔沸点,有利于将红磷转化为白磷,但是由于抽真空时不能将水气和氧

气完全除去,还需要对装置外管进行加热,这时可以保证反应环境无水无氧,B正确;C.若从a口通入冷

凝水,则冷凝水无法充满整个冷凝管,冷凝效果不好,需要用b口通入,此时可以将冷凝水充满冷凝管,C

错误;D.白磷易被空气中的氧气氧化,因此在收集白磷时应将反应装置冷却,再在氮气氛的条件下收集白

8/28

磷,D正确;故答案选C。

【提分秘籍】微型实验的评价可以从以下几个方面进行:

(1)节约药品和减少污染:微型实验装置的优点在于节约药品,并且产生的污染物少,废弃物也相对较少。

(2)实验步骤和过程的详细描述:微型实验的步骤记录清晰,过程描述详尽,时间顺序词使用恰当,每个

步骤的变化都细致入微。例如,描述实验准备材料的过程时,可以详细说明所需材料及其准备过程,使读

者仿佛在现场观看实验准备。

(3)实验原理的揭示:在描述实验原理时,可以通过查找资料解答疑问,用简洁的语句揭示实验背后的科

学道理。例如,解释实验现象时可以加入一些比喻或拟人的修辞手法,使解释更加生动有趣

(4)实验结果的总结和感悟:在实验结尾部分,可以总结实验的收获和感悟,表达对科学研究的热爱和体

会。例如,可以描述在实验过程中的心情变化和对科学探索的热情。

【变式演练】

【变式3-1](2024•江苏•模拟预测)CIO2是一种安全稳定、高效低毒的广谱型消毒剂,它易溶于水,难溶

于有机溶剂,高浓度的C1O2气体易爆炸。制备CIO?并吸收CIO?的原理及装置如下:

CIO2^N2

27%NaClO;溶液、饱和I纯]

NaC1

31%盐酸02

溶液

ABC

已知装置A中发生的反应:

2NaClO3+4HC1=2C1O2T+C12T+2H2O+2NaCl(主反应)

NaC103+6HC1=3cL个+3H2O+NaCl(副反应)

下列说法正确的是

A.反应2^。03+411。=2。021+。21+2凡0+2冲。中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2

B.装置A中产生C",可以用湿润的淀粉碘化评试纸检验

C.装置B中发生的主要反应的化学方程式为2NaCK)2+C12=2C102+2NaCl

D.实验过程中不断缓慢通入N?的目的只是为加快装置A中的反应速率

【答案】C

【分析】A装置中NaC103与盐酸发生氧化还原反应生成C1O2和Cl2,生成的C1进入B装置与NaC102反应

生成CIO2,根据题干信息,CIO?易溶于水,可用C装置进行吸收。

【解析】A.反应物NaCK)3中C1元素化合价从+5价降至+4价,为氧化剂,HC1中部分C1元素化合价从-1

价升高至0价,为还原剂,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:1,A错误;B.装

9/28

置B

.装

;C

错误

,B

变蓝

试纸

化评

粉碘

的淀

湿润

也可使

IO?,

性的C

氧化

具有

生成

时也

?的同

成Cl

中生

置A

确;

C正

l,

2NaC

1O+

=2C

+C1

C10

:2Na

反应

发生

O2,

成C1

可生

氯气

,通入

+3价

元素为

中C1

ClO?

中Na

2

2

2

C。

案选

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