能力小专题22 实验方案设计与评价
【深研真题】
例1 B [解析] 碱石灰为NaOH和CaO的混合物,既能吸收HCl又能吸收Cl2,不能用碱石灰除去Cl2中的HCl,故A错误;铜丝和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,NO不溶于水,U形管左侧与大气隔绝,即NO存在于无氧环境中,故B正确;S微溶于酒精、易溶于CS2,不能用乙醇萃取CS2中的S,故C错误;关闭K1、打开K2时,该装置为电解池,锌为活性电极,阳极锌失电子,无氧气生成,阴极生成氢气,打开K1、关闭K2时,不能形成氢氧燃料电池,故D错误。
例2 B [解析] 镁与CO2反应生成氧化镁和碳单质,CO2中碳元素化合价降低,体现氧化性,A正确;Na2CO3和苯酚钠的浓度未知,应测定等浓度盐溶液的pH,比较对应酸的酸性强弱,B错误;铜、锌和稀盐酸可形成原电池,加快了反应,电化学腐蚀速率更快,C正确;葡萄糖与新制的氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀Cu2O,氢氧化铜作氧化剂,葡萄糖作还原剂,证明葡萄糖具有还原性,D正确。
例3 C [解析] Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属Fe流向Cu,Fe、Zn、稀硫酸原电池中,电子由Zn流向Fe,活泼性:Zn>Fe>Cu,A正确;FeCl3与淀粉KI溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红色,说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色配合物,则氧化性:Cl2>Fe3+,故氧化性:Cl2>Fe3+>I2,B正确;酸性高锰酸钾溶液分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯环使甲基活化,C错误;不同浓度的Na2S2O3溶液与相同浓度的稀硫酸反应,Na2S2O3浓度大的先出现浑浊,说明增大反应物浓度,反应速率加快,D正确。
【对点精练】
1.B [解析] 亚硫酸根离子水解使溶液显碱性,但Na2SO3溶液在加热过程中容易发生氧化,被空气中的氧气氧化为Na2SO4,从而降低水解程度,使pH变小,则分别测Na2SO3溶液在室温和加热并冷却至室温的pH,两次测量温度相同, pH变小,不能证明S的水解过程为吸热过程,A错误;缓慢滴加少量浓硫酸,氢离子浓度增大,使Cr2(橙色)+H2O2Cr(黄色)+2H+平衡逆向移动,溶液由黄色变为橙色,B正确;K2S固体溶于水,发生电离,溶液可导电,不能证明K2S为离子化合物,共价化合物溶于水也可导电如HCl、H2SO4等共价化合物溶于水均能导电,C错误;向苯酚浊液中加Na2CO3溶液,溶液变澄清,苯酚和Na2CO3反应生成苯酚钠溶液和NaHCO3,而不是生成H2CO3,所以酸性为苯酚大于碳酸氢根离子,而不能说明大于碳酸,D错误。
2.D [解析] CuSO4和FeCl3溶液中阴离子不同,应控制阴离子相同,探究Cu2+和Fe3+的催化效果,A错误;FeCl3溶液过量,反应后加KSCN溶液为红色,不能证明反应存在限度,应控制氯化铁溶液不足,B错误;苯酚溶液中加入几滴FeCl3溶液,发生显色反应,生成配合物,没有元素的化合价发生改变,不是氧化还原反应,C错误;已知FeCl3溶液由于Fe3+水解而呈酸性,NaHCO3溶液由于碳酸氢根离子水解大于电离而呈碱性,故将5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和15 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,由于Fe3+与HC发生了双水解反应Fe3++3HCFe(OH)3↓+3CO2↑,生成红褐色沉淀和气体,D正确。
3.C [解析] NaCl的饱和溶液中存在溶解平衡,往饱和氯化钠溶液中加入一定量的浓盐酸,增大了Cl-的浓度,使平衡向沉淀方向进行,可以获得氯化钠晶体,A正确;硫酸铜氨晶体在极性较大的水中的溶解度大,在极性小的乙醇中溶解度小,向硫酸铜氨溶液中加入95%乙醇可以获得硫酸铜氨晶体,B正确;在高于室温30~50 ℃的明矾饱和溶液中悬挂明矾晶核,静置过夜,反复多次,可以获得大晶体,若温差过大,得到较多数目的晶体,得不到大晶体,C错误;将粗苯甲酸溶于热水,趁热过滤掉泥沙,将滤液冷却结晶,过滤出晶体并洗涤,NaCl留在滤液中,得到较纯净的苯甲酸晶体,D正确。限时集训(二十二)
1.D [解析] 粗盐提纯中,过滤后溶液仍浑浊,应先检查原因并重新过滤,而不是滴加稀盐酸至溶液澄清,因为滴加稀盐酸可能会使之前沉淀的杂质重新溶解,最终无法得到纯净的氯化钠,A不合理;向某溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入溶液,若溶液中含有S,稀硝酸会将S氧化为S,也会产生白色沉淀,所以不能确定该溶液中一定含有S,B不合理;向装有一氯丙烷的试管中加入适量的氢氧化钠溶液,加热发生水解反应生成丙醇和氯化钠,但用稀硫酸酸化后,再滴加硝酸银溶液,硫酸根离子会与银离子结合生成硫酸银微溶物,干扰氯离子的检验,应使用稀硝酸酸化,C不合理;将乙醇与浓硫酸混合液加热至170 ℃发生消去反应生成乙烯,产生的气体中可能含有二氧化硫、乙醇等杂质,通过NaOH溶液可以除去二氧化硫等杂质,再通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,说明气体产物为乙烯,D合理。
2.B [解析] 向饱和Na2CO3溶液中加入BaSO4粉末,若生成BaCO3,说明C浓度足够高使Q(BaCO3) > Ksp(BaCO3),无法直接比较BaCO3与BaSO4的Ksp,实际Ksp数据中,BaSO4的Ksp更小(更难溶),此实验设计无法准确判断两者的溶度积关系,A错误;鸡蛋清溶液中加入NaCl固体,盐析析出沉淀,加水后沉淀溶解,证明盐析是可逆过程,B正确;KI少量(Fe3+过量),此时KI完全反应,剩余Fe3+与KSCN反应显红色,无法说明反应存在限度(仅因KI不足导致Fe3+剩余),C错误;盐酸浸没铁钉会引发析氢腐蚀(反应生成H2),而非吸氧腐蚀(需中性/弱酸性环境),D错误。
3.B [解析] Na2CO3受热不分解,澄清石灰水不会变浑浊;NaHCO3受热分解,产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊,说明热稳定性Na2CO3强于NaHCO3,A正确;向C2H5X中加入过量的NaOH溶液,加热一段时间后静置,取少量上层清液于试管中,直接加入AgNO3溶液,OH-会干扰X-的检验,无法确定卤代烃中卤素原子的种类,B错误;钠与水反应非常剧烈,钠与乙醇反应极其缓和,说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,C正确;在试管中加入2 mL 10% NaOH溶液,滴入5滴5% CuSO4溶液,振荡后加入2 mL 10%葡萄糖溶液,加热,有砖红色沉淀产生,说明葡萄糖中含有醛基,D正确。
4.D [解析] 补血口服液中可能还有其他成分能使酸性高锰酸钾溶液褪色,如氯离子等,因此不能确定该口服液中一定含有亚铁离子,故A错误;加热亚硫酸钠溶液,pH逐渐减小的原因是亚硫酸钠被氧化为硫酸钠,亚硫酸钠溶液显碱性而硫酸钠溶液显中性,故B错误;氯气与水反应生成盐酸和HClO,久置光照HClO分解生成HCl和氧气,HCl可溶于水,则试管内液面上升,不能证明甲烷和氯气发生取代反应,故C错误;常温下,用pH计测定0.1 mol·L-1 NaHRO3溶液的pH=3.71,可知HR电离显酸性,对应的酸不是一元酸,则H2RO3为二元酸,故D正确。
5.B [解析] 酸性高锰酸钾溶液可氧化乙烯,从而紫红色褪去,为氧化反应,故A错误;AgNO3溶液不足,发生沉淀的转化,AgCl转化为更难溶的AgI,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故B正确;Na2SO3中S对应的酸HS不是S的最高价含氧酸,由实验操作和现象不能比较S、C的非金属性强弱,故C错误;无水CuSO4变蓝,可知气体燃烧有水生成,可知气体一定含H元素,可能为氢气、甲烷等,故D错误。
6.D [解析] 不能在容量瓶中直接溶解NaOH固体,A错误;加入8 mol·L-1硫酸溶液,酸性条件下的硝酸根离子具有强氧化性,能将铜氧化生成铜离子,并不能说明8 mol·L-1硫酸溶液具有强氧化性,B错误;滴加氯水,再加几滴KSCN溶液无法排出铁离子干扰,应向待测液中滴加几滴KSCN溶液,没有明显变化,再加氯水,溶液变成红色,说明待测液中含有Fe2+,C错误;根据实验现象,加热,溶液变黄绿色可知,升温生成[CuCl4]2-,说明[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O的ΔH>0,D正确。
7.C [解析] Mg不与NaOH溶液反应,Al具有两性,可与NaOH溶液,与金属性无关,A错误;浓硝酸受热分解也可生成红棕色气体二氧化氮,可能并未与C反应,B错误;向NaBr溶液中滴加少量氯水,将Br-氧化为Br2,少量氯水被消耗完全,生成的Br2可将I-氧化为I2,使淀粉溶液变蓝,通过颜色变化可验证氧化性:Cl2>Br2>I2,C正确;还原铁粉与水蒸气反应生成的黑色固体可能为氧化亚铁或四氧化三铁,均可与盐酸反应形成亚铁离子,与K3[Fe(CN)6]溶液作用形成蓝色沉淀,无法验证,D错误。
8.D [解析] 向苯、甲苯中分别加入酸性高锰酸钾溶液,甲苯中酸性高锰酸钾溶液褪色,苯中不褪色只能说明甲苯的侧链被氧化,但不能说明苯环对侧链具有活化作用,故A错误;未注明碳酸钠溶液和亚硫酸钠溶液的浓度是否相同,所以碳酸钠溶液的pH大于亚硫酸钠溶液不能说明亚硫酸氢根离子的酸性强于碳酸氢根离子,故B错误;浓硫酸具有强氧化性,与乙醇反应生成的二氧化硫也能使溴水褪色,则加热乙醇和浓硫酸的混合物,将产生的气体直接通入溴水中,溴水褪色不能说明反应生成了乙烯,故C错误;重铬酸钾在溶液中存在如下平衡:Cr2+ H2O2Cr+2H+,向溶液中加入硝酸溶液显橙色,说明溶液中的氢离子浓度增大,平衡向逆反应方向移动,向溶液中加入氢氧化钠溶液显黄色,说明氢氧根离子中和溶液中的氢离子,溶液中氢离子浓度减小,平衡向正反应方向移动,故D正确。
9.A [解析] 向2 mL NH4HSO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察到溶液褪色,说明HS具有还原性,A项正确;向NH4HSO3溶液中先滴加足量的稀硝酸,稀硝酸能将HS氧化为S,对检验NH4HSO3溶液是否变质产生干扰,B项错误;取2 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO3溶液于试管中,加入2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,发生反应HS+OH-H2O+S,氢氧化钠溶液不足且没有加热,则没有NH3产生,检验方法错误,不能证明溶液中存在铵根离子,C项错误;向NH4HSO3溶液中滴加稀盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明盐酸的酸性强于亚硫酸,但不能说明Cl、S的非金属性强弱,D项错误。
《高考第二轮专题》能力小专题22 实验方案设计与评价
例1 [2025·黑吉辽内蒙古卷] 巧设实验,方得真知。下列实验设计合理的是 ( )
A.除去Cl2中的HCl B.制备少量NO避免其被氧化
C.用乙醇萃取CS2中的S D.制作简易氢氧燃料电池
例2 [2025·重庆卷] 由下列实验现象,得到的结论错误的是 ( )
选项 操作及现象 结论
A 将点燃的Mg条插入充满CO2的集气瓶中,有白色和黑色固体生成 说明CO2有氧化性
B 用pH计测定Na2CO3和苯酚钠的pH,测出Na2CO3的pH大于苯酚钠 说明酸性: H2CO3>苯酚
C 将Zn片投入稀盐酸,有气泡产生,使Cu片与Zn片接触,气泡产生速率加快 说明腐蚀速率:电化学>化学
D 将葡萄糖加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,有砖红色沉淀产生 说明:葡萄糖是还原性糖
例3 [2025·陕青宁晋卷] 下列实验方案不能得出相应结论的是 ( )
A B
结论:金属活动性顺序为Zn>Fe>Cu 结论:氧化性顺序为Cl2>Fe3+>I2
C D
结论:甲基使苯环活化 结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
1.操作、现象、结论的正确性及一致性的分析
实验现象结论分析型试题常设陷阱
①副反应或带出的杂质可能导致实验结论不准确。例如:蔗糖与浓硫酸反应时除产生SO2外还有CO2,将两种气体通入澄清石灰水均会产生白色沉淀;盐酸与碳酸盐反应产生CO2时盐酸会挥发,将两种气体通入硅酸钠溶液中均会产生白色沉淀。
②实验现象掩盖事实导致结论不准确。例如:铂丝蘸取溶液灼烧时,焰色呈黄色,误认为溶液中含Na元素、不含K元素。
③实验操作错误导致结论不准确。例如:向溶液中先滴加氯水、再滴加KSCN溶液,溶液变红色,误认为原溶液中含Fe2+(此操作顺序不能证明原溶液是否含Fe2+,原溶液可能含Fe3+,检验Fe2+时,先滴加KSCN溶液无现象,后滴加氯水变红);向溶液中先滴加氯水,然后滴加淀粉溶液变蓝色,误认为原溶液中含有碘单质。
④原理应用错误导致所得结论不准确。例如:碳在高温下置换二氧化硅中的硅,误认为碳的还原性强于硅(实质是利用平衡移动原理);二氧化硅与碳酸钠在高温下反应制备硅酸钠,误认为硅酸的酸性强于碳酸的酸性(实质是利用平衡移动原理)。
2.实验方案的设计与评价思维模型
1.[2025·辽宁沈阳东北育才学校模拟] 根据下列实验操作和现象,能得出相应结论的是 ( )
实验操作 现象 结论
A 分别测Na2SO3溶液在室温和加热并冷却至室温的pH pH变小 证明S的水解过程为吸热过程
B 向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸溶液 由黄色变为橙色 平衡向生成Cr2的方向移动
C K2S固体溶于水,进行导电实验 K2S溶液可导电 K2S中含有离子键
D 向苯酚浊液中加Na2CO3溶液 溶液变澄清 酸性:苯酚>碳酸
2.[2025·江苏苏州南京航空航天大学苏州附属中学三模] 室温下,探究0.1 mol·L-1 FeCl3溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是 ( )
选项探究方案探究目的A向两支试管中分别加入5 mL 5%的H2O2溶液,再向两支试管中滴入3滴浓度均为0.1 mol·L-1 的FeCl3和CuSO4溶液,观察产生气体的速率比较Fe3+和Cu2+的催化效率B向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,充分振荡后滴加KSCN溶液,观察颜色变化 2Fe3++2I-2Fe2++ I2是否为可逆反应C向苯酚溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,溶液呈紫色FeCl3与苯酚发生了氧化还原反应D将5 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液和15 mL 0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液混合,生成红褐色沉淀和气体 Fe3+与HC发生了双水解反应
3.[2025·湖北武昌实验中学模拟] 为获得晶体,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计、现象或原理不正确的是 ( )
选项实验目的方案设计现象原理A获得氯化钠晶体往饱和氯化钠溶液中加入一定量的浓盐酸出现晶体颗粒NaCl的饱和溶液中存在溶解平衡B获得高纯度硫酸铜氨晶体向硫酸铜氨溶液中加入95%乙醇出现蓝色晶体改变溶剂极性可以改变溶质溶解度C获得明矾大晶体在高于室温30~50 ℃的明矾饱和溶液中悬挂明矾晶核,静置过夜晶核生长成大晶体温度与室温相差越大,越有利于获得大晶体D提纯苯甲酸(含少量氯化钠和泥沙)将粗苯甲酸溶于热水,趁热过滤掉泥沙,将滤液冷却结晶,过滤出晶体并洗涤出现较纯净的白色晶体(苯甲酸)苯甲酸的溶解度随温度变化较大 限时集训(二十二) 能力小专题22 实验方案设计与评价
1.[2025·辽宁抚顺二模] 下列分离提纯或检验方法合理的是 ( )
选项 实验操作 实验结论
A 在粗盐(含S、Mg2+、Ca2+杂质离子)提纯的过程中经过化学除杂后进行过滤,发现过滤后溶液仍浑浊,需要滴加稀盐酸至溶液澄清后进行蒸发结晶 最终得到纯净的氯化钠
B 向某溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀 该溶液中一定含有S
C 向装有一氯丙烷的试管中加入适量的氢氧化钠溶液,加热一段时间后,用稀硫酸酸化后,再滴加硝酸银溶液产生白色沉淀 证明一氯丙烷含有氯元素
D 将乙醇与浓硫酸混合液加热至170 ℃,并将产生的气体通过NaOH溶液后再通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 气体产物为乙烯
2.[2025·湖南部分学校联考] 下列实验操作或实验设计能达到相应实验目的的是 ( )
选项 实验操作或实验设计 实验目的
A 常温下,向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生 探究常温下,Ksp(BaCO3)、Ksp(BaSO4)的大小关系
B 向鸡蛋清溶液中加入NaCl(s),观察到有沉淀产生,再加入蒸馏水,沉淀溶解 验证蛋白质的盐析是可逆的
C 取2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液于试管中,加入5滴等浓度的KI溶液,再加入KSCN溶液 探究氯化铁与碘化钾的反应存在限度
D 将铁钉放入试管中,用盐酸浸没 验证铁的吸氧腐蚀
3.[2024·黑龙江齐齐哈尔三模] 下列实验方法不能达到相应实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验方法
A 比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 分别加热Na2CO3和NaHCO3固体,将产生的气体通入澄清石灰水中,观察实验现象
B 验证C2H5X(X代表Cl、Br、I)中卤素原子的种类 向C2H5X中加入过量的NaOH溶液,加热一段时间后静置,取少量上层清液于试管中,加入AgNO3溶液,观察实验现象
C 比较水分子中的氢原子和乙醇羟基中的氢原子的活泼性 相同条件下,用金属钠分别与水和乙醇反应,观察实验现象
D 验证葡萄糖中含有醛基 在试管中加入2 mL 10% NaOH溶液,滴入5滴5% CuSO4溶液,振荡后加入2 mL 10%葡萄糖溶液,加热,观察实验现象
4.[2025·安徽师范大学附中模拟] 由下列实验操作和现象,得出的结论正确的是 ( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向某补血口服液中滴加几滴酸性KMnO4溶液 酸性KMnO4溶液紫红色褪去 该补血口服液中一定含有Fe2+
B 将25 ℃ 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液加热到40 ℃,用传感器监测溶液pH变化 溶液的pH逐渐减小 温度升高,Na2SO3水解平衡正向移动
C 将收集满甲烷和氯气混合气的试管倒扣在盛满水的水槽中,久置光照 试管内液面上升 甲烷和氯气发生取代反应
D 常温下,用pH计测定0.1 mol·L-1 NaHRO3溶液的pH 溶液的pH=3.71 H2RO3为二元酸
5.[2025·安徽合肥一中质检] 下列由实验操作及现象所得的结论正确的是 ( )
选项 实验操作 现象 结论
A 向酸性KMnO4溶液中通入乙烯气体 溶液紫红色褪去 乙烯发生加成反应
B 向2.0 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液中滴入2滴0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,振荡后再滴入4滴0.1 mol·L-1 KI溶液 先出现白色沉淀,后出现黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C 测定等浓度Na2CO3和Na2SO3溶液的pH Na2CO3溶液pH较大 非金属性:S>C
D 点燃某无色气体,将产物通入装有无水CuSO4的U形管中 固体变蓝 该气体为H2
6.[2025·湖北黄石二中模拟] 根据下列实验操作及现象能达到实验目的的是 ( )
选项 实验操作及现象 实验目的
A 准确称取4.0 g NaOH固体,放在100 mL容量瓶中,加水溶解,冷却至室温,并稀释至刻度 配制100 mL浓度为1.00 mol·L-1 NaOH溶液
B 向10 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液加入Cu粉,滴加几滴8 mol·L-1硫酸溶液,微热,溶液变浅蓝色 8 mol·L-1硫酸溶液具有强氧化性
C 向待测液中滴加氯水,再加几滴KSCN溶液,溶液变成红色 待测液中含有Fe2+
D 在试管中加2 mL 0.5 mol·L-1 CuCl2溶液,加热,溶液变黄绿色,然后置于冷水中,溶液变蓝绿色 证明反应[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-[CuCl4]2-(黄色)+4H2O的ΔH>0
7.[2025·河北邯郸一模] 下列实验操作能够验证实验目的的是 ( )
选项 实验目的 实验操作
A 验证Mg金属性强于Al 将Mg、Al用导线连接后放入NaOH溶液中,观察Al片上是否有气体生成
B 验证碳和浓硝酸反应 向浓硝酸中加入红热的木炭,观察是否有红棕色气体生成
C 验证氧化性:Cl2>Br2>I2 向NaBr溶液中滴加少量氯水,再加入淀粉-KI溶液,观察颜色变化
D 验证还原铁粉与水蒸气反应生成Fe3O4 向反应后的黑色固体中加入盐酸,用K3[Fe(CN)6]溶液检验,观察是否有蓝色沉淀生成
8.[2025·河北保定检测] 下列各实验操作、现象及对应结论都正确的是 ( )
选项 实验操作 现象 对应结论
A 向苯、甲苯中分别加入酸性高锰酸钾溶液 甲苯中酸性高锰酸钾溶液褪色,苯中不褪色 苯环对侧链具有活化作用
B 25 ℃时,用pH试纸测Na2CO3溶液和Na2SO3溶液的pH pH大小: Na2CO3>Na2SO3 酸性强弱:HS> HC
C 加热乙醇和浓硫酸的混合物,将产生的气体直接通入溴水中 溴水褪色 反应生成了乙烯
D ①②两支试管中均盛有5 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,向①中加入数滴1 mol·L-1 HNO3溶液,向②中加入数滴1 mol·L-1 NaOH溶液,冷却后观察现象 试管①中溶液显橙色,试管②中溶液显黄色 c(H+)对该反应的化学平衡产生影响
9.[2025·河南部分学校三模] 室温下,探究0.1 mol·L-1 NH4HSO3溶液的性质。下列实验方案正确且能达到探究目的的是 ( )
选项 探究目的 实验方案
A HS是否具有还原性 向2 mL NH4HSO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化
B NH4HSO3溶 液是否变质 向NH4HSO3溶液中先滴加足量的稀硝酸,再滴加BaCl2溶液,观察是否有沉淀产生
C 检验溶液中的N 取2 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO3溶液于试管中,加入2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,观察能否产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
D 比较Cl、S的非金属性强弱 向NH4HSO3溶液中滴加稀盐酸,将产生的气体通入品红溶液中,观察品红溶液是否褪色(共38张PPT)
能力小专题22
实验方案设计与评价
01
深研真题
02
考点透析
03
对点精练
例1 [2025·黑吉辽内蒙古卷] 巧设实验，方得真知。下列实验设计合
理的是( )
D.制作简易氢氧燃料电池
√
[解析] 碱石灰为和的混合物，既能吸收又能吸收 ，
不能用碱石灰除去中的 ，故A错误；
铜丝和稀硝酸反应生成硝酸铜、和水，不溶于水，形管左侧
与大气隔绝，即 存在于无氧环境中，故B正确；
微溶于酒精、易溶于 ，不能用乙醇萃取中的，故C错误；
关闭、打开 时，该装置为电解池，锌为活性电极，阳极锌失电
子，无氧气生成，阴极生成氢气，打开 、关闭 时，不能形成氢
氧燃料电池，故D错误。
例2 [2025·重庆卷] 由下列实验现象，得到的结论错误的是( )
选项 操作及现象 结论
A
B
C
D 说明：葡萄糖是还
原性糖
√
[解析] 镁与反应生成氧化镁和碳单质， 中碳元素化合价降低，
体现氧化性，A正确；
和苯酚钠的浓度未知，应测定等浓度盐溶液的 ，比较对应
酸的酸性强弱，B错误；
铜、锌和稀盐酸可形成原电池，加快了反应，电化学腐蚀速率更快，
C正确；
葡萄糖与新制的氢氧化铜反应，生成砖红色沉淀 ，氢氧化铜作
氧化剂，葡萄糖作还原剂，证明葡萄糖具有还原性，D正确。
例3 [2025· 陕青宁晋卷] 下列实验方案不能得出相应结论的是( )
A B
C D
结论：甲基使苯环活化 结论：增大反应物浓度，该反应速率
加快
续表
√
[解析] 、、稀硫酸原电池中，电子由活泼金属流向， 、
、稀硫酸原电池中，电子由流向，活泼性：
，A正确；
与淀粉 溶液反应，溶液变蓝色，则氧化性：
，新制氯水加入含的 溶液中，溶液变红色，说明
将氧化为，与 反应生成
红色配合物，则氧化性：，故氧化性：
，B正确；
酸性高锰酸钾溶液分别滴入苯和甲苯中，甲苯能使酸性高锰酸钾溶液
褪色，说明苯环使甲基活化，C错误；
不同浓度的 溶液与相同浓度的稀硫酸反应， 浓度大
的先出现浑浊，说明增大反应物浓度，反应速率加快，D正确。
1.操作、现象、结论的正确性及一致性的分析
实验现象结论分析型试题常设陷阱
①副反应或带出的杂质可能导致实验结论不准确。例如：蔗糖与浓
硫酸反应时除产生外还有，将两种气体通入澄清石灰水均会
产生白色沉淀；盐酸与碳酸盐反应产生时盐酸会挥发，将两种气
体通入硅酸钠溶液中均会产生白色沉淀。
②实验现象掩盖事实导致结论不准确。例如：铂丝蘸取溶液灼烧时，
焰色呈黄色，误认为溶液中含元素、不含元素。
③实验操作错误导致结论不准确。例如：向溶液中先滴加氯水、再
滴加溶液，溶液变红色，误认为原溶液中含 (此操作顺序不
能证明原溶液是否含，原溶液可能含，检验 时，先滴
加 溶液无现象，后滴加氯水变红)；向溶液中先滴加氯水，然后
滴加淀粉溶液变蓝色，误认为原溶液中含有碘单质。
④原理应用错误导致所得结论不准确。例如：碳在高温下置换二氧
化硅中的硅，误认为碳的还原性强于硅(实质是利用平衡移动原理)；
二氧化硅与碳酸钠在高温下反应制备硅酸钠，误认为硅酸的酸性强
于碳酸的酸性(实质是利用平衡移动原理)。
2.实验方案的
设计与评价
思维模型
1.[2025·辽宁沈阳东北育才学校模拟] 根据下列实验操作和现象，能得出
相应结论的是( )
实验操作 现象 结论
A
B 溶液由黄色 变为橙色
C
D 溶液变澄清
√
[解析] 亚硫酸根离子水解使溶液显碱性，但 溶液在加热过程
中容易发生氧化，被空气中的氧气氧化为 ，从而降低水解程
度，使变小，则分别测 溶液在室温和加热并冷却至室温的
，两次测量温度相同，变小，不能证明 的水解过程为吸
热过程，A错误；
缓慢滴加少量浓硫酸，氢离子浓度增大，使(橙色)
(黄色) 平衡逆向移动，溶液由黄色变为橙色，B正确；
固体溶于水，发生电离，溶液可导电，不能证明为离子化合物，
共价化合物溶于水也可导电如 、 等共价化合物溶于水均能
导电，C错误；
向苯酚浊液中加溶液，溶液变澄清，苯酚和 反应生成
苯酚钠溶液和，而不是生成 ，所以酸性为苯酚大于碳
酸氢根离子，而不能说明大于碳酸，D错误。
2.[2025·江苏苏州南京航空航天大学苏州附属中学三模] 室温下，探
究 溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的
是( )
选项 探究方案 探究目的
A
选项 探究方案 探究目的
B
C
D
续表
√
[解析] 和 溶液中阴离子不同，应控制阴离子相同，探究
和的催化效果，A错误；
溶液过量，反应后加 溶液为红色，不能证明反应存在限度，
应控制氯化铁溶液不足，B错误；
苯酚溶液中加入几滴 溶液，发生显色反应，生成配合物，没有
元素的化合价发生改变，不是氧化还原反应，C错误；
已知 溶液由于水解而呈酸性， 溶液由于碳酸氢根离
子水解大于电离而呈碱性，故将 溶液和
溶液混合，由于与 发生了双水解反应
，生成红褐色沉淀和气体，
D正确。
3.[2025·湖北武昌实验中学模拟] 为获得晶体，设计方案并进行实验，
观察到相关现象。其中方案设计、现象或原理不正确的是( )
选项 实验目的 方案设计 现象 原理
A 获得氯化钠 晶体 往饱和氯化钠溶 液中加入一定量 的浓盐酸 出现晶体 颗粒
B 获得高纯度 硫酸铜氨晶 体 出现蓝色 晶体 改变溶剂极性可以
改变溶质溶解度
选 项 实验目的 方案设计 现象 原理
C 获得明矾 大晶体 晶核生长 成大晶体 温度与室温相差
越大，越有利于
获得大晶体
D 提纯苯甲 酸(含少量氯化钠和泥沙) 将粗苯甲酸溶于热水， 趁热过滤掉泥沙，将滤 液冷却结晶，过滤出晶 体并洗涤 出现较纯 净的白色 晶体 (苯甲酸) 苯甲酸的溶解度
随温度变化较大
续表
√
[解析] 的饱和溶液中存在溶解平衡，往饱和氯化钠溶液中加入一定量
的浓盐酸，增大了 的浓度，使平衡向沉淀方向进行，可以获得氯化钠
晶体，A正确；
硫酸铜氨晶体在极性较大的水中的溶解度大，在极性小的乙醇中溶解度小，
向硫酸铜氨溶液中加入 乙醇可以获得硫酸铜氨晶体，B正确；
在高于室温 的明矾饱和溶液中悬挂明矾晶核，静置过夜，反复
多次，可以获得大晶体，若温差过大，得到较多数目的晶体，得不到大晶
体，C错误；
将粗苯甲酸溶于热水，趁热过滤掉泥沙，将滤液冷却结晶，过滤出晶体并
洗涤， 留在滤液中，得到较纯净的苯甲酸晶体，D正确。
1.[2025·河北卷] 下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A
B
选项 实验操作及现象 结论
C
D 蛋白质沉淀后活性
改变
续表
√
[解析] 恒压条件下通入，容器容积增大，和 的浓度均降
低，对于反应，相当于减压，平衡向生成 的
方向移动，但最终气体颜色变浅，原因是平衡移动只能减弱外界条
件的影响，不能消除，A错误；
指示剂用量少， ，且和的类型不同，
无法根据沉淀的先后顺序判断 的大小关系，B错误；
被还原为，滴加 溶液无明显变化，静置，取上层清
液滴加氯水后被氧化为 ，溶液变红，证明具有还原性，
C正确；
饱和 溶液使蛋白质盐析，加水后沉淀溶解，说明未破坏蛋白
质活性，D错误。
2.[2025·安徽卷] 下列实验操作能达到实验目的的是( )
选项 实验操作 实验目的
A 在铁制镀件表面镀铜
B
选项 实验操作 实验目的
C
D
续表
√
[解析] 铁作为镀件应接电源负极，若将铁接正极会导致其放电而溶
解，A错误；
粗盐提纯时，应在 之前加入，以便除去过量，B
错误；
通过加降低浓度使溶液变黄，再加 提高 浓度恢复
橙色，验证浓度对平衡的影响，C正确；
乙醇本身含羟基，也可与金属钠反应，会干扰 中羟基的检测，D
错误。
3.[2024·浙江1月选考] 根据实验目的设计方案并进行实验，观察到
相关现象，其中方案设计或结论不正确的是( )
实验目的 方案设计 现象 结论
A ①无色 变黄色 ②蓝色 变绿色
实验目的 方案设计 现象 结论
B 溶液颜 色无明 显变化
C
续表
√
实验目的 方案设计 现象 结论
D 探究温度对 反应速率的 影响 温度高 的溶液 中先出 现浑浊 温度升高，
该反应速率
加快
续表
[解析] 探究和浓反应后溶液呈绿色的原因，将 通入下列
溶液至饱和：①浓 ，和 混合溶液，现象：
①无色变黄色，②蓝色变绿色，可以说明和浓反应后溶液呈
绿色的主要原因是溶有 ，故A正确；
比较与结合的能力，向等物质的量浓度的 和混合
溶液中滴加几滴 溶液，振荡，溶液颜色无明显变化，说明结合
的能力： ，故B正确；
不应该分别测定等物质的量浓度的与溶液的 ，因为铵根离子也要水解，且同浓度与 的铵根离子浓度不等，不能比较，并且亚硫酸根离子对应的是，不是 ，故C错误；
探究温度对反应速率的影响，等体积、等物质的量浓度的
与 溶液在不同温度下反应，温度高的溶液中先出现浑浊，能说明温度升高，反应速率加快，故D正确。
