2025年高考化学二轮复习：实验方案的设计与评价 微型实验（解析版）

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

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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,

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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

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【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

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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,

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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

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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

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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

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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